CN114188707B - 一种终端天线和控制天线波束方向的方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种终端天线和控制天线波束方向的方法，能够提高UWB天线的波束方向覆盖范围，从而提高UWB天线的定位能力。该终端天线包括：第一辐射体，第二辐射体以及开关模块。第一辐射体与开关模块的一端连接，第二辐射体与开关模块的另一端连接。第一辐射体上设置有馈电点。开关模块的工作状态包括导通状态和断开状态。本申请通过控制开关模块的工作状态，从而改变UWB天线的波束方向覆盖范围，提高天线的定位能力。

Description

一种终端天线和控制天线波束方向的方法

技术领域

本申请实施例涉及天线领域，尤其涉及一种终端天线和控制天线波束方向的方法。

背景技术

超宽带（Ultra Wide Band，UWB）技术是一种无线载波通信技术。该技术利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输信号，传输的信号穿透能力强，不易被干扰。因此，UWB技术广泛应用于精密定位，探测等领域。

使用UWB技术进行通信的天线可以称作UWB天线。UWB天线可以对波束方向的待测物体进行定位。其中，波束方向是指该UWB天线方向图的主瓣方向。

当待测物体位于天线的波束方向之外时，天线无法对待测物体进行定位或准确地定位。

发明内容

本申请实施例提供一种终端天线和控制天线波束方向的方法，能够提高天线的波束方向覆盖范围，从而提高天线的定位能力。

为了达到上述目的，本申请实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供一种终端天线，该终端天线包括：第一辐射体，第二辐射体以及开关模块。第一辐射体与开关模块的一端连接，第二辐射体与开关模块的另一端连接。第一辐射体上设置有馈电点。开关模块的工作状态包括导通状态和断开状态。

基于该方案，当开关模块的工作状态为断开状态时，第一辐射体和第二辐射体不连接，终端天线中仅第一辐射体工作，第一辐射体中的电流由馈电点流向开关模块。因此，该终端天线的辐射场在第一辐射体的法线方向上呈最大值，该终端天线的波束方向所覆盖的角度范围为第一辐射体法线正负±α°内的方向。其中，0≤α<90。而开关模块的工作状态为导通状态时，第一辐射体和第二辐射体连接且均工作，第一辐射体中的电流由第一辐射体与开关模块连接的一端流向第一辐射体的另一端，第二辐射体中的电流由第二辐射体与开关模块连接的一端流向第二辐射体的另一端。因此，该天线的波束方向所覆盖的角度范围可以包括第二辐射体的法线+α°至第二辐射体的法线+90°的方向，和/或第一辐射体的法线-α°至第一辐射体的法线-90°的方向。由此，本申请实施例提供的终端天线，能够通过开关模块的通断改变波束方向，从而提高终端天线的波束方向覆盖范围，增强终端天线的定位能力。

在一种可能的设计中，终端天线为UWB终端天线，其还包括介质板以及接地板。介质板的上方设置有第一辐射体和第二辐射体，介质板的下方设置有接地板。基于该方案，通过设置介质板以及接地板，有利于提高终端天线的工作性能。

在一种可能的设计中，在开关模块的工作状态为断开状态时，终端天线主瓣的波束方向为第一方向。在开关模块的工作状态为导通状态时，终端天线主瓣的波束方向为第二方向。第一方向和第二方向不同。基于该方案，能够通过开关模块的通断改变终端天线波束方向，从而提高终端天线的波束方向覆盖范围，增强终端天线的定位能力

在一种可能的设计中，第一辐射体和/或第二辐射体的长边边长由终端天线工作频段的二分之一波长确定。基于该方案，根据终端天线工作频段的二分之一波长确定第一辐射体和/或第二辐射体的长边边长，有利于提高终端天线的工作性能。

在一种可能的设计中，开关模块为PIN二极管。基于该方案，能够更加便捷地切换开关模块的工作状态。

第二方面，提供一种电子设备，该电子设备包括：第一芯片以及如第一方面的终端天线。第一芯片分别与开关模块以及馈电点连接。终端天线用于接收待测物体发送的待测信号。第一芯片用于通过馈电点获取待测信号。第一芯片还用于根据待测信号的强度控制开关模块的工作状态。

基于该方案，当第一芯片获取到待测信号后，可以根据待测信号的强度判断是否需要切换开关模块的工作状态，从而提高终端天线的波束方向覆盖范围，增大终端天线的波束方向覆盖待测物体所在位置的概率，提高终端天线的定位能力。

在一种可能的设计中，在待测信号的强度小于第一阈值时，第一芯片切换开关模块的工作状态。基于该方案，开关模块的工作状态改变时，终端天线的波束方向也会改变，从而提高终端天线的波束方向覆盖范围，增强终端天线的定位能力。

在一种可能的设计中，在开关模块的工作状态为导通状态，且待测信号的强度小于第一阈值时，第一芯片将开关模块的工作状态切换为断开状态。在开关模块的工作状态为断开状态，且待测信号的强度小于第一阈值时，第一芯片将开关模块的工作状态切换为导通状态。基于该方案，待测信号的强度较弱时，通过切换开关模块的工作状态对终端天线的波束方向进行切换，从而提高终端天线的波束方向覆盖范围，增大终端天线的波束方向覆盖待测物体所在位置的概率，提高终端天线的定位能力。

在一种可能的设计中，电子设备还包括姿态传感器。姿态传感器与第一芯片连接。姿态传感器用于确定电子设备的倾斜角度。第一芯片还用于根据倾斜角度控制开关模块的工作状态。基于该方案，根据电子设备的倾斜角度控制开关模块的工作状态，有利于增大终端天线的波束方向覆盖待测物体所在位置的概率。

在一种可能的设计中，姿态传感器以电子设备竖直放置时的倾斜角度为0度倾斜角度。基于该方案，有利于姿态传感器更加准确地确定电子设备的倾斜角度。

在一种可能的设计中，在倾斜角度大于第一预设角度时，第一芯片控制开关的工作状态为导通状态。在倾斜角度小于或等于第一预设角度时，第一芯片控制开关的工作状态为断开状态。基于该方案，当待测物体位于电子设备的四周时，终端天线的波束方向覆盖待测物体所在位置的概率较大，有利于提高终端天线的定位能力。

第三方面，提供一种控制天线波束方向的方法，该方法应用于如第二方面的电子设备，该方法用于对待测物体进行定位。该方法包括：终端天线接收待测物体发送的待测信号。第一芯片根据待测信号的强度控制开关模块的工作状态。

基于该方案，当第一芯片获取到待测信号后，可以根据待测信号的强度判断是否需要切换开关模块的工作状态，从而提高终端天线的波束方向覆盖范围，增大终端天线的波束方向覆盖待测物体所在位置的概率，提高终端天线的定位能力。

在一种可能的设计中，第一芯片根据待测信号的强度控制开关模块的工作状态，包括：在待测信号的强度小于第一阈值时，第一芯片切换开关模块的工作状态。基于该方案，开关模块的工作状态改变时，终端天线的波束方向也会改变，从而提高终端天线的波束方向覆盖范围，增强终端天线的定位能力。

在一种可能的设计中，在待测信号的强度小于第一阈值时，第一芯片切换开关模块的工作状态，包括：在开关模块的工作状态为导通状态，且待测信号的强度小于第一阈值时，第一芯片将开关模块的工作状态切换为断开状态。在开关模块的工作状态为断开状态，且待测信号的强度小于第一阈值时，第一芯片将开关模块的工作状态切换为导通状态。基于该方案，待测信号的强度较弱时，通过切换开关模块的工作状态对终端天线的波束方向进行切换，从而提高终端天线的波束方向覆盖范围，增大终端天线的波束方向覆盖待测物体所在位置的概率，提高终端天线的定位能力。

在一种可能的设计中，电子设备中包括姿态传感器。第一芯片根据待测信号的强度控制开关模块的工作状态之前，方法还包括：姿态传感器确定电子设备的倾斜角度。第一芯片根据倾斜角度控制开关模块的工作状态。基于该方案，根据电子设备的倾斜角度控制开关模块的工作状态，有利于增大终端天线的波束方向覆盖待测物体所在位置的概率。

在一种可能的设计中，姿态传感器确定电子设备的倾斜角度，包括：姿态传感器以电子设备竖直放置时的倾斜角度为0度倾斜角度。基于该方案，有利于姿态传感器更加准确地确定电子设备的倾斜角度。

在一种可能的设计中，第一芯片根据倾斜角度控制开关模块的工作状态，包括：在倾斜角度大于第一预设角度时，第一芯片控制开关模块的工作状态为导通状态。在倾斜角度小于或等于第一预设角度时，第一芯片控制开关模块的工作状态为断开状态。基于该方案，当待测物体位于电子设备的四周时，终端天线的波束方向覆盖待测物体所在位置的概率较大，有利于提高终端天线的定位能力。

在一种可能的设计中，第一预设角度为60度。

第四方面，提供一种电子设备，该电子设备包括一个或多个处理器和一个或多个存储器。一个或多个存储器与一个或多个处理器耦合，一个或多个存储器存储有计算机指令。当一个或多个处理器执行计算机指令时，使得电子设备执行如第三方面及其可能的设计中提供的控制天线波束方向的方法。

第五方面，提供一种芯片系统，该芯片包括处理电路和接口。处理电路用于从存储介质中调用并运行存储介质中存储的计算机程序，以执行如第三方面及其可能的设计中提供的控制天线波束方向的方法。

第六方面，提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质包括计算机指令，当计算机指令运行时，执行如第三方面及其可能的设计中提供的控制天线波束方向的方法。

应当理解的是，上述第四方面，第五方面，第六方面提供的技术方案，其技术特征均可对应到第三方面及其可能的设计中提供的控制天线波束方向的方法，因此能够达到的有益效果类似，此处不再赘述。

附图说明

图1为一种电子设备中UWB天线阵列的示意图；

图2为一种UWB天线波束方向的示意图；

图3为本申请实施例提供的一种天线的侧面示意图；

图4为本申请实施例提供的一种天线的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种天线的波束方向示意图；

图6为本申请实施例提供的天线的反射系数曲线示意图；

图7为本申请实施例提供的天线的系统效率曲线示意图；

图8为本申请实施例提供的一种手机的示意图；

图9为本申请实施例提供的天线工作在第一模式时的方向图横截面示意图；

图10为本申请实施例提供的天线工作在第二模式时的方向图横截面示意图；

图11为本申请实施例提供的天线的方向图纵截面示意图；

图12为本申请实施例提供的一种电子设备的组成示意图；

图13为本申请实施例提供的一种控制天线波束方向的方法流程图；

图14为本申请实施例提供的一种第一天线的连接示意图；

图15为本申请实施例提供的又一种控制天线波束方向的方法流程图；

图16为本申请实施例提供的一种倾斜的电子设备示意图；

图17为本申请实施例提供的一种第一天线阵列的连接关系示意图；

图18为本申请实施例提供的又一种倾斜的电子设备示意图；

图19为本申请实施例提供的一种天线阵列的示意图；

图20为本申请实施例提供的一种PDOA曲线的示意图；

图21为本申请实施例提供的一种电子设备的示意图；

图22为本申请实施例提供的一种芯片系统的示意图。

具体实施方式

本申请实施例中的“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而不是用于限定特定顺序。此外，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

为了便于理解本申请实施例，以下首先对本申请实施例的应用背景予以介绍。

UWB天线通常以阵列的形式集成在电子设备中。电子设备可以通过UWB天线阵列对待测物体进行定位。

请参考图1，为一种电子设备中UWB天线阵列的示意图。如图1所示，该UWB天线阵列可以包括UWB天线1，UWB天线2以及UWB天线3。UWB天线1和UWB天线2所在的直线与UWB天线2和UWB天线3所在的直线垂直。电子设备可以通过UWB天线1，UWB天线2以及UWB天线3配合测距天线实现对待测物体的定位。以UWB天线为贴片天线为例，定位过程可以通过如下步骤实现：

S101、电子设备通过各天线接收待测物体发出的待测信号。

其中，各天线包括上述UWB天线1，UWB天线2，UWB天线3以及测距天线。待测信号可以是上述非正弦波窄脉冲。

S102、电子设备通过UWB天线1，UWB天线2，UWB天线3测量夹角1，夹角2和夹角3（图1中未示出），以及通过测距天线测量电子设备与待测物体的距离。

如图1所示，夹角1为待测信号至UWB天线1的到达角，即待测物体和UWB天线1所在的直线与UWB天线1的法线的夹角。夹角2为待测信号至UWB天线2的到达角，即待测物体和UWB天线2所在的直线与UWB天线2的法线的夹角。夹角3为待测信号至UWB天线3的到达角，即待测物体和UWB天线3所在的直线与UWB天线3的法线的夹角。

电子设备可以根据待测信号到达UWB天线1的相位值与待测信号到达UWB天线2的相位值之差确定上述夹角1和夹角2，根据待测信号到达UWB天线2的相位值与待测信号到达UWB天线3的相位值之差确定上述夹角3。其中，待测信号到达两个天线的相位值之差可以称作到达相位差。作为一种示例，电子设备可以预先存储有到达相位差与到达角的映射关系，例如信号到达相位差（Phase Difference of Arrival，PDOA）曲线。电子设备可以通过UWB天线1和UWB天线2测得待测信号到达UWB天线1和UWB天线2的到达相位差，通过UWB天线2和UWB天线3测得待测信号到达UWB天线2和UWB天线3的到达相位差，再根据PDOA曲线确定待测信号至UWB天线1的到达角，待测信号至UWB天线2的到达角以及待测信号至UWB天线3的到达角。另外，测距天线可以根据待测物体发出待测信号的时间，测距天线接收到待测信号的时间以及待测信号在空气中的传播速度计算电子设备与待测物体的距离。其中，待测信号是一种电磁波，在空气中的传播速度为光速。

S103、电子设备通过夹角1，夹角2，夹角3以及电子设备与待测物体的距离确定待测物体的位置。

作为一种示例，可以通过基于到达角度（Angle of Arriva,AOA）的定位算法确定待测物体的位置。具体地，AOA定位算法可以通过待测物体至各UWB天线的到达角计算各UWB天线和待测物体之间的相对方位或角度，然后再利用三角测量法或其他方式计算出待测物体的位置。

通过上述定位过程可以看出，上述S102中各UWB天线能否接收到待测物体发出的待测信号对于定位过程能否继续至关重要。而UWB天线能否接收到待测信号与UWB天线的波束方向是否覆盖待测物体所在的位置有关。

需要说明的是，UWB天线的波束方向可以对应到UWB天线方向图的主瓣所在波束的方向。以UWB天线为贴片天线为例。UWB天线方向图的主瓣可以指贴片天线工作时，以贴片天线的法线为中心，增益下降3dB以内的波瓣。即，该主瓣可以对应到贴片天线的方向图所指示的增益分布中的增益较强的波束或波瓣。

可以理解的是，主瓣所在波束可以覆盖一个以法线为中心的角度范围。请参考图2，为一种UWB天线波束方向的示意图。如图2所示，该主瓣对应的角度范围可以包括贴片天线的法线±α°内的方向。其中，0≤α<90。当待测物体位于贴片天线的法线±α°内的方向时，该UWB天线能够接收到较强的待测信号；当待测物体位于贴片天线的法线±α°外的方向时，该UWB天线收到的待测信号较弱甚至无法接收到待测信号。

当UWB天线的波束方向覆盖待测物体所在位置时，该UWB天线能够接收到较强的待测信号；而当UWB天线的波束方向未覆盖待测物体所在位置时，该UWB天线接收到的待测信号较弱甚至无法接收到待测信号，因而无法对待测物体进行定位或准确地定位。

为了解决上述问题，本申请实施例提供了一种天线和控制天线波束方向的方法，能够提高UWB天线的波束方向覆盖范围，从而提高UWB天线的定位能力。

下面对本申请实施例提供的天线进行具体说明。

请参考图3，为本申请实施例提供的一种天线300的侧面示意图。在本申请实施例中，该天线结构可以用于UWB天线的实现。

如图3所示，该天线300可以包括第一贴片301，第二贴片302，介质板303，接地板304以及二极管305。第一贴片301和第二贴片302均设置于介质板303的第一侧面。接地板304设置于介质板303的第二侧面。第一贴片301与二极管305的输入端连接，第二贴片302与二极管305的输出端连接。馈电点设置于第一贴片301上。作为一种示例，第一贴片301和第二贴片302之间可以为槽，二极管305可以设置于该槽中。另外，二极管305可以替换为其它能够控制第一贴片与第二贴片之间连通或断开的开关模块，二极管导通可以为开关模块处于导通状态，二极管断开可以为开关模块处于断开状态，本申请对此不做限定。

在一些实施例中，第一贴片301可以称作第一辐射体，第二贴片302可以称作第二辐射体；在另一些实施例中，第一贴片301也可以称作第二辐射体，第二贴片302也可以称作第一辐射体。另外，天线300也可以称作终端天线。

在本申请实施例中，第一贴片301和第二贴片302均为矩形贴片天线。天线300的工作频段可以为第一频段。第一贴片301的长度可以根据上述第一频段的1/4波长或者1/2波长确定。同理，第二贴片302的长度可以根据上述第一频段的1/4波长或者1/2波长确定。

在本申请实施例的不同实现中，二极管305可以具有不同的状态，如导通、断开等状态。在二极管的状态不同时，天线300的波束方向可以不同。

上述图3为本申请实施例提供的天线300的侧面示意图。请参考图4，为本申请实施例提供的一种天线300的结构示意图。如图4所示，第一贴片301，第二贴片302以及二极管305可以设置与介质板303的上方，接地板304可以设置于介质板303的下方。第一贴片301的短边与第二贴片302的短边通过二极管305连接。

示例性的，下面分别说明图3中二极管305导通和断开时，天线300的波束方向。在本申请实施例中，第一贴片301中较长边的长度和第二贴片302中较长边的长度相等，第一贴片301中较短边的长度和第二贴片302中较短边的长度可以相等，也可以不相等，在此不做限定。若第一贴片301和第二贴片302均为正方形，第一贴片301和第二贴片302的边长可以相等。

当图3中的二极管305断开时，第二贴片302断路，仅第一贴片301工作。第一贴片中的电流由馈电点所在的方向流向二极管305所在的方向，因此天线300的波束方向与图2所示天线的波束方向相同。

示例性地，以第一贴片301和第二贴片302的边长均为λ⁄2，且二极管305断开为例，天线300可以等效为一个长度为λ⁄2的贴片天线。其中，λ为天线300的第一频段波长。如图2所示，该天线的辐射场在贴片的法线方向呈最大值，该天线的波束方向所覆盖的角度范围为第一贴片301的法线±α°内的方向。其中，0≤α<90。当第一贴片301的法线±α°内的方向覆盖待测物体所在的位置时，该天线能够接收到较强的待测信号。

在本示例中，二极管305断开时，天线300的状态可以对应到天线工作在1/2波长的第一模式。可以理解的是，该天线还可以工作在其他模式，比如以1倍波长的第二模式等。

为了便于说明，后续将二极管305断开时，天线300的波束方向称作第一方向。

也就是说，当图3中的二极管305断开时，图3所提供的天线300的波束方向为第一方向，该天线300可以对位于第一方向的待测物体进行定位。

当图3中的二极管305导通时，第一贴片301和第二贴片302导通，第一贴片301和第二贴片302均工作。第一贴片301中的电流方向由二极管305流向馈电点所在的方向，第二贴片302中的电流方向由第二贴片302与二极管305连接的一段流向第二贴片302的另一端。因此，图3所示天线300的波束方向分别指向贴片法线的两侧。

示例性地，若图3中第一贴片301和第二贴片302的边长均为λ⁄2，当二极管305导通时，图3所示的天线300可以等效为一个长度为λ的贴片天线。请参考图5，为本申请实施例提供的一种天线的波束方向示意图。如图5所示，该天线的波束方向所覆盖的角度范围可以包括贴片的法线+α°至贴片的法线+90°的方向，和/或贴片的法线-α°至贴片的法线-90°的方向。在本示例中，二极管305导通时，天线300的状态可以对应到天线工作在1倍波长的第二模式。

需要说明的是，图5所示天线的波束方向所覆盖的角度范围与第一方向所覆盖的角度范围可以部分重合。

为了便于说明，后续将二极管305导通时，天线300的波束方向称作第二方向。该天线300可以对位于第二方向的待测物体进行定位。

结合上述图3至图5的说明，当二极管305的工作状态为断开状态时，第一贴片301和第二贴片302不连接，天线300中仅第一贴片301工作，第一贴片301中的电流由馈电点所在的方向流向二极管305所在的方向。因此，该天线300的辐射场在第一贴片301的法线方向上呈最大值，该天线300的波束方向所覆盖的角度范围为第一贴片301法线正负±α°内的方向。其中，0≤α<90。而二极管305的工作状态为导通状态时，第一贴片301和第二贴片302连接且均工作，第一贴片301中的电流由第一贴片302与二极管305连接的一端流向第一贴片301的另一端，第二贴片302中的电流由第二贴片302与二极管305连接的一端流向第二贴片302的另一端。因此，该天线的波束方向所覆盖的角度范围可以包括第二贴片302的法线+α°至第二贴片302的法线+90°的方向，和/或第一贴片301的法线-α°至第一贴片301的法线-90°的方向。由此，本申请实施例提供的天线300，能够通过二极管的通断改变波束方向，从而提高天线300的波束方向覆盖范围，增强天线300的定位能力。

下面结合上述图3和图4，对本申请实施例提供的天线切换第一模式与第二模式的可行性进行说明。下述说明中，介质板的厚度为0.3mm，介质板的介电常数为3，介质板的损耗因子为0.004。第一贴片和第二贴片的边长均为10.8mm。二极管可以为PIN二极管。本申请实施例中，二极管导通是指理想的导通状态，即该二极管导通时相当于短路；二极管断开是指理想的断开状态，即该二极管断开相当于断路。

首先，将本申请实施例提供的天线由第一模式切换为第二模式，或由第二模式切换为第一模式时，不会对该天线的谐振频率造成较大的影响。天线的谐振频率可以通过该天线的反射系数曲线（也即S11曲线）的最低点得到。请参考图6，为本申请实施例提供的天线的反射系数曲线示意图。如图6所示，当天线工作在第一模式，也即天线中的二极管断开时，该天线的谐振频率为7.95GHz左右。当天线工作在第二模式，也即天线中的二极管导通时，该天线的谐振频率在8.1GHz左右。因此，本申请实施例提供的天线在第一模式时的谐振频率与在第二模式时的谐振频率差距较小，切换该天线的模式不会对该天线的谐振频率造成较大的影响。

其次，将本申请实施例提供的天线由第一模式切换为第二模式，或由第二模式切换为第一模式时，不会对该天线的系统效率造成较大的影响。

应当理解的是，天线的辐射性能可以通过系统效率标识。系统效率可以用于标识当前端口匹配状态下，该天线的实际辐射情况。

请参考图7，为本申请实施例提供的天线的系统效率曲线示意图。如图7所示，当天线工作在第一模式，也即天线中的二极管断开时，该天线在谐振频率附近的系统效率为-3dB左右。当天线工作在第二模式，也即天线中的二极管导通时，该天线在谐振频率附近的辐射效率为-3.5dB左右。因此，本申请实施例提供的天线在第一模式时的系统效率与在第二模式时的系统效率差距较小，切换该天线的模式不会对该天线的系统效率造成较大的影响。

结合上述图6-图7的说明可以确定，将本申请实施例提供的天线由第一模式切换为第二模式，或由第二模式切换为第一模式时，不会对该天线的谐振频率以及系统效率造成较大的影响。也就是说，对本申请实施例提供的天线进行第一模式与第二模式的切换是可行的。

下面将本申请实施例提供的天线设置于手机中进行仿真。请参考图8，为本申请实施例提供的一种手机800的示意图。如图8所示，该手机800包括天线300以及手机地板801。该天线300设置于手机800中时，第一贴片301以及第二贴片302与手机地板801相对。由于手机地板801的遮挡，该天线300在手机地板801方向的增益会受到一定的影响。需要说明的是，天线300中的接地板304可以为该手机地板801。

下述仿真过程以手机地板801的尺寸为150mm×75mm，第一贴片301以及第二贴片302与手机地板801的距离为0.2mm为例。

首先，当本申请实施例提供的天线工作在第一模式，也即天线中的二极管断开时，该天线在第一方向的增益较高，在第二方向的增益较低。

请参考图9，为本申请实施例提供的天线工作在第一模式时的方向图横截面示意图。图9中灰度越大代表增益越低，灰度越小代表增益越高。如图9所示，当俯仰角较大时，该天线在对应方向的增益快速下降。当俯仰角较小时，该天线在对应方向的增益较高。而第一方向对应的俯仰角较小，第二方向对应的俯仰角较大。也就是说，该天线在第一方向的增益较高，在第二方向的增益较低。

其次，当本申请实施例提供的天线工作在第二模式，也即天线中的二极管导通时，该天线在第二方向的增益较高，在第一方向的增益较低。

请参考图10，为本申请实施例提供的天线工作在第二模式时的方向图横截面示意图。图10中灰度越大代表增益越低，灰度越小代表增益越高。如图10所示，当俯仰角较大时，该天线对应方向的增益较高。当俯仰角较小时，该天线对应方向的增益会快速下降。也就是说，该天线在第二方向的增益较高，在第一方向的增益较低。

下面对本申请实施例提供的天线工作在第一模式和第二模式时的增益进行比较。请参考图11，为本申请实施例提供的天线的方向图纵截面示意图。如图11所示，在俯仰角为60°至90°，或俯仰角为-60°至-90°时，该天线工作在第二模式时的增益（图11中的点2）比该天线工作在第一模式时的增益（图11中的点1）平均高5dB左右。以α=60°为例，也就是说，在第二方向上，该天线工作在第二模式时的增益比在第一模式时的增益平均高5dB左右。

结合上述图9-图11的说明可以确定，当本申请实施例提供的天线工作在第一模式时，在第一方向的通信能力较强，能够接收到第一方向的待测信号，即能够对第一方向的待测物体进行定位；当本申请实施例提供的天线工作在第二模式时，在第二方向的通信能力较强，能够接收到第二方向的待测信号，即能够对第二方向的待测物体进行定位。

以上图2-图11对本申请实施例提供的天线进行了介绍，下面基于本申请实施例提供的天线，对本申请实施例提供的控制天线波束方向的方案进行详细说明。为了便于叙述，下述说明中将本申请实施例提供的天线称作第一天线。如前所述，第一天线也可以称作终端天线。

需要说明的是，本申请实施例提供的控制天线波束方向的方法，可以应用在用户的电子设备中。该电子设备可以是设置有第一天线的设备。比如，该电子设备可以是手机、平板电脑、个人数字助理（personal digital assistant，PDA）、增强现实（augmentedreality，AR）\虚拟现实（virtual reality，VR）设备、媒体播放器等设置有第一天线的便携式移动设备，该电子设备也可以是智能手表等可穿戴电子设备。本申请实施例对该设备的具体形态不作特殊限制。

作为一种示例，请参考图12，为本申请实施例提供的一种电子设备1200的组成示意图。本申请实施例提供的控制天线波束方向的方法均可应用于如图12所示的电子设备1200中。

如图12所示，该电子设备1200可以包括处理器1201，显示屏1203，通信模块1202等。

其中，处理器1201可以包括一个或多个处理单元，例如：处理器1201可以包括应用处理器（application processor，AP），调制解调处理器，图形处理器（graphicsprocessing unit，GPU），图像信号处理器（image signal processor，ISP），控制器，存储器，视频流编解码器，数字信号处理器（digital signal processor，DSP），基带处理器，和/或神经网络处理器（neural-network processing unit，NPU）等。其中，不同的处理单元可以是独立的器件，也可以集成在一个或多个处理器1201中。

控制器可以是电子设备1200的神经中枢和指挥中心。控制器可以根据指令操作码和时序信号，产生操作控制信号，完成取指令和执行指令的控制。

处理器1201中还可以设置存储器，用于存储指令和数据。在一些实施例中，处理器1201中的存储器为高速缓冲存储器。该存储器可以保存处理器1201刚用过或循环使用的指令或数据。如果处理器1201需要再次使用该指令或数据，可从所述存储器中直接调用。避免了重复存取，减少了处理器1201的等待时间，因而提高了系统的效率。

在一些实施例中，处理器1201可以包括一个或多个接口。接口可以包括集成电路（inter-integrated circuit，I2C）接口，集成电路内置音频（inter-integrated circuitsound，I2S）接口，脉冲编码调制（pulse code modulation，PCM）接口，通用异步收发传输器（universal asynchronous receiver/transmitter，UART）接口，移动产业处理器1201接口（mobile industry processor interface，MIPI），通用输入输出（general-purposeinput/output，GPIO）接口，用户标识模块（subscriber identity module，SIM）接口，和/或通用串行总线（universal serial bus，USB）接口1211等。

电子设备1200通过GPU，显示屏1203，以及应用处理器1201等实现显示功能。GPU为图像处理的微处理器，连接显示屏1203和应用处理器1201。GPU用于执行数学和几何计算，用于图形渲染。处理器1201可包括一个或多个GPU，其执行程序指令以生成或改变显示信息。

显示屏1203用于显示图像，视频流等。

通信模块1202可以包括天线1，天线2，移动通信模块1202A，和/或无线通信模块1202B。以通信模块1202同时包括天线1，天线2，移动通信模块1202A和无线通信模块1202B为例。

电子设备1200的无线通信功能可以通过天线1，天线2，移动通信模块1202A，无线通信模块1202B，调制解调处理器以及基带处理器等实现。

天线1和天线2用于发射和接收电磁波信号。电子设备1200中的每个天线可用于覆盖单个或多个通信频带。不同的天线还可以复用，以提高天线的利用率。例如：可以将天线1复用为无线局域网的分集天线。在另外一些实施例中，天线可以和调谐开关结合使用。

移动通信模块1202A可以提供应用在电子设备1200上的包括2G/3G/4G/5G等无线通信的解决方案。移动通信模块1202A可以包括至少一个滤波器，开关，功率放大器，低噪声放大器（low noise amplifier，LNA）等。移动通信模块1202A可以由天线1接收电磁波，并对接收的电磁波进行滤波，放大等处理，传送至调制解调处理器进行解调。移动通信模块1202A还可以对经调制解调处理器调制后的信号放大，经天线1转为电磁波辐射出去。在一些实施例中，移动通信模块1202A的至少部分功能模块可以被设置于处理器1201中。在一些实施例中，移动通信模块1202A的至少部分功能模块可以与处理器1201的至少部分模块被设置在同一个器件中。

调制解调处理器可以包括调制器和解调器。其中，调制器用于将待发送的低频基带信号调制成中高频信号。解调器用于将接收的电磁波信号解调为低频基带信号。随后解调器将解调得到的低频基带信号传送至基带处理器处理。低频基带信号经基带处理器处理后，被传递给应用处理器。应用处理器通过音频设备（不限于扬声器1206A，受话器1206B等）输出声音信号，或通过显示屏1203显示图像或视频流。在一些实施例中，调制解调处理器可以是独立的器件。在另一些实施例中，调制解调处理器可以独立于处理器1201，与移动通信模块1202A或其他功能模块设置在同一个器件中。

无线通信模块1202B可以提供应用在电子设备1200上的包括无线局域网（wireless local area networks，WLAN）（如无线保真（wireless fidelity，Wi-Fi）网络），蓝牙（bluetooth，BT），全球导航卫星系统（global navigation satellite system，GNSS），调频（frequency modulation，FM），近距离无线通信技术（near field communication，NFC），红外技术（infrared，IR）等无线通信的解决方案。无线通信模块1202B可以是集成至少一个通信处理模块的一个或多个器件。无线通信模块1202B经由天线2接收电磁波，将电磁波信号调频以及滤波处理，将处理后的信号发送到处理器1201。无线通信模块1202B还可以从处理器1201接收待发送的信号，对其进行调频，放大，经天线2转为电磁波辐射出去。

在一些实施例中，电子设备1200的天线1和移动通信模块1202A耦合，天线2和无线通信模块1202B耦合，使得电子设备1200可以通过无线通信技术与网络以及其他设备通信。所述无线通信技术可以包括全球移动通讯系统（global system for mobilecommunications，GSM），通用分组无线服务（general packet radio service，GPRS），码分多址接入（code division multiple access，CDMA），宽带码分多址（wideband codedivision multiple access，WCDMA），时分码分多址（time-division code divisionmultiple access，TD-SCDMA），长期演进（long term evolution，LTE），BT，GNSS，WLAN，NFC，FM，和/或IR技术等。所述GNSS可以包括全球卫星定位系统（global positioning system，GPS），全球导航卫星系统（global navigation satellite system，GLONASS），北斗卫星导航系统（beidou navigation satellite system，BDS），准天顶卫星系统（quasi-zenithsatellite system，QZSS）和/或星基增强系统（satellite based augmentation systems，SBAS）。

如图12所示，在一些实现方式中，该电子设备1200还可以包括外部存储器接口1210，内部存储器1204，通用串行总线（universal serial bus，USB）接口1211，充电管理模块1212，电源管理模块1213，电池1214，音频模块1206，扬声器1206A，受话器1206B，麦克风1206C，耳机接口1206D，传感器模块1205，按键1209，马达，指示器1208，摄像头1207，以及用户标识模块（subscriber identification module，SIM）卡接口等。

充电管理模块1212用于从充电器接收充电输入。其中，充电器可以是无线充电器，也可以是有线充电器。在一些有线充电的实施例中，充电管理模块1212可以通过USB接口1211接收有线充电器的充电输入。在一些无线充电的实施例中，充电管理模块1212可以通过电子设备1200的无线充电线圈接收无线充电输入。充电管理模块1212为电池1214充电的同时，还可以通过电源管理模块1213为电子设备1200供电。

电源管理模块1213用于连接电池1214，充电管理模块1212与处理器1201。电源管理模块1213接收电池1214和/或充电管理模块1212的输入，为处理器1201，内部存储器1204，外部存储器，显示屏1203，摄像头1207，和无线通信模块1202B等供电。电源管理模块1213还可以用于监测电池1214容量，电池1214循环次数，电池1214健康状态（漏电，阻抗）等参数。在其他一些实施例中，电源管理模块1213也可以设置于处理器1201中。在另一些实施例中，电源管理模块1213和充电管理模块1212也可以设置于同一个器件中。

外部存储器接口1210可以用于连接外部存储卡，例如Micro SD卡，实现扩展电子设备1200的存储能力。外部存储卡通过外部存储器接口1210与处理器1201通信，实现数据存储功能。例如将音乐，视频流等文件保存在外部存储卡中。

内部存储器1204可以用于存储计算机可执行程序代码，所述可执行程序代码包括指令。处理器1201通过运行存储在内部存储器1204的指令，从而执行电子设备1200的各种功能应用以及数据处理。

电子设备1200可以通过音频模块1206，扬声器1206A，受话器1206B，麦克风1206C，耳机接口1206D，以及应用处理器1201等实现音频功能。例如音乐播放，录音等。

按键1209包括开机键，音量键等。按键1209可以是机械按键1209。也可以是触摸式按键1209。电子设备1200可以接收按键1209输入，产生与电子设备1200的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。

指示器1208可以是指示灯，可以用于指示充电状态，电量变化，也可以用于指示消息，未接来电，通知等。

SIM卡接口用于连接SIM卡。SIM卡可以通过插入SIM卡接口，或从SIM卡接口拔出，实现和电子设备1200的接触和分离。

电子设备1200中的传感器模块1205可以包括触摸传感器、压力传感器、陀螺仪传感器、气压传感器、磁传感器、加速度传感器、距离传感器、接近光传感器、环境光传感器、指纹传感器、温度传感器、骨传导传感器等部件，以实现对于不同信号的感应和/或获取功能。

可以理解的是，本实施例示意的结构并不构成对电子设备1200的具体限定。在另一些实施例中，电子设备1200可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件，软件或软件和硬件的组合实现。

本申请实施例提供的控制天线波束方向的方法应用于上述电子设备1200时，电子设备1200还包括第一天线。电子设备可以通过控制第一天线中二极管的导通使第一天线工作在第二模式，或通过控制第一天线中二极管的断开使第一天线工作在第一模式。

结合上述图12提供的电子设备，下面对本申请提供的控制天线波束方向的方法进行说明。

请参考图13，为本申请实施例提供的一种控制天线波束方向的方法流程图。如图13所示，该控制天线波束方向的方法包括S1301-S1302。

S1301、电子设备通过第一天线接收待测物体的待测信号。

其中，待测物体可以为物联网设备（Internet of Things，IoT）。电子设备可以探测物联网设备发送的待测信号，根据待测信号对物联网设备进行定位。

S1302、若待测信号的强度小于第一阈值，电子设备控制第一天线中的二极管更改状态。

在本申请实施例中，待测信号的强度小于第一阈值至少包括待测信号的强度为0或待测信号的强度大于0且小于第一阈值。

待测信号的强度为0是指第一天线未接收到待测信号。例如，待测物体位于第二方向，而第一天线工作在第一模式时，第一天线的波束方向为第一方向，此时第一天线接收不到待测物体发送的待测信号。

待测信号的强度大于0且小于第一阈值是指第一天线能够接收到待测信号，但待测信号的强度较弱，第一天线无法根据该较弱的待测信号对待测物体进行精确定位。例如，待测物体位于第一方向，而天线工作在第二模式，第一天线的波束方向为第二方向，此时第一天线接收到的待测信号强度可能较弱。

在本申请实施例中，二极管更改状态至少包括二极管由导通状态更改为断开状态，以及二极管由断开状态更改为导通状态。上述S1302可以包括以下S1302a和S1302b。

S1302a、当第一天线工作在第一模式，即第一天线的波束方向为第一方向时，若待测信号的强度小于第一阈值，电子设备控制第一天线中的二极管由断开状态更改为导通状态。

当第一天线的波束方向为第一方向时测得的待测信号强度较弱，说明待测物体不位于第一方向。本申请实施例提供的电子设备通过将第一天线中的二极管由断开状态更改为导通状态，使第一天线的波束方向更改为第二方向，从而使第一天线能够在第二方向继续探测待测信号，以判断待测物体是否位于第二方向。

S1302b、当第一天线工作在第二模式，即第一天线的波束方向为第二方向时，若待测物体的强度小于第一阈值，电子设备控制第一天线中的二极管由导通状态更改为断开状态。

当第一天线的波束方向为第二方向时测得的待测信号强度较弱，说明待测物体不位于第二方向。本申请实施例提供的电子设备通过将第一天线中的二极管由导通状态更改为断开状态，使第一天线的波束方向更改为第一方向，从而使第一天线能够在第一方向继续探测待测信号，以判断待测物体是否位于第一方向。

需要说明的是，上述S1302的执行主体可以为电子设备中的UWB芯片。上述S1302可以为：若UWB芯片判断待测信号的强度小于第一阈值，则控制第一天线中的二极管更改状态。

在本申请实施例中，UWB芯片也可以称作第一芯片。

请参考图14，为本申请实施例提供的一种第一天线的连接示意图。如图14所示，UWB芯片分别与二极管的两端以及第一天线的馈电点连接。示例性地，当二极管为PIN二极管时，UWB芯片可以通过向二极管发送正向偏置信号控制二极管导通，也可以通过向二极管发送反向偏置信号控制二极管断开。

由上述S1302a和S1302b可以看出，本申请实施例提供的控制天线波束方向的方法，在第一天线接收不到待测信号或接收到的待测信号强度较弱时，通过更改第一天线的波束方向，增大了探测待测信号的范围，提高了探测到待测信号的概率。

通常来说，用户手持电子设备寻找待测物体时，该需要定位的待测物体位于电子设备的前，后，左，右等方向，位于电子设备的上方和下方的概率较小。因此，当电子设备竖直放置时，第一天线的波束方向为第一方向时探测到待测信号的概率较大；当电子设备水平放置时，第一天线的波束方向为第二方向时探测到待测信号的概率较大。

这里对上述电子设备的前，后，左，右进行说明。以电子设备为手机为例，在本申请实施例中，电子设备的前方是指，手机背板与地面垂直时，背离手机背板射出的法线方向。电子设备的后方与上述电子设备的前方相反。电子设备的右方是指与上述电子设备的前方垂直，与地面平行，且指向上述电子设备的前方右侧的方向。电子设备的左方与上述电子设备的右方相反。需要说明的是，在本申请实施例中，上述电子设备的前，后，左，右等方向为固定方向，与电子设备的姿态无关。例如，当电子设备倾斜时，电子设备的前，后，左，右等方向仍为上述方向。

为了进一步提高用户的使用体验，本申请实施例提供的控制天线波束方向的方法还可以将电子设备的倾斜程度作为控制天线波束方向的因素，下面具体说明。

如图14所示，在本申请实施例中，可以通过姿态传感器检测电子设备的倾斜程度，姿态传感器与UWB芯片连接。UWB芯片可以通过姿态传感器获取电子设备的倾斜程度，并结合第一天线接收到的待测信号的强度控制第一天线的波束方向。

请参考图15，为本申请实施例提供的一种控制天线波束方向的方法流程图。如图15所示，该方法可以包括以下S1501-S1507。

S1501、姿态传感器获取电子设备的倾斜角度。

示例性地，可以以电子设备竖直时的倾斜角度作为0°测量电子设备的倾斜角度。如此，电子设备平躺时的倾斜角度即为90°。

S1502、UWB芯片判断电子设备的倾斜角度是否大于第一预设角度。

若否，即UWB芯片判断电子设备的倾斜角度小于或等于第一预设角度，可以执行以下S1503a-S1507的步骤。其中，第一预设角度为α°。

S1503a、UWB芯片向第一天线中的二极管发送反向偏置信号。

第一天线中的PIN二极管会响应于反向偏置信号断开，使第一天线工作在第一模式，此时第一天线的波束方向为第一方向。

请参考图16，为本申请实施例提供的一种倾斜的电子设备示意图。如图16所示，电子设备的倾斜角度小于或等于α°时，第一天线的波束方向为第一方向才能够探测到电子设备前方的待测信号。因此，本申请实施例将第一天线的波束方向调整为第一方向，以提高探测到待测物体的概率。

S1504a、UWB芯片通过第一天线接收待测物体的待测信号。

S1505a、UWB芯片判断待测信号的强度是否小于第一阈值。若是，执行S1506a，若否，执行S1507。

S1506a、UWB芯片向第一天线中的二极管发送正向偏置信号。第一天线中的PIN二极管会响应于正向偏置信号导通，使第一天线工作在第二模式，此时第一天线的波束方向为第二方向。也就是说，如果第一天线的波束方向为第一方向时没有探测到足够强度的待测信号，UWB芯片会将第一天线的波束方向切换为第二方向，从而使第一天线能够在第二方向继续探测待测信号，以判断待测物体是否位于第二方向。

上述S1506a可参考S1302中的相关说明，此处不再赘述。

S1507、UWB芯片通过第一天线对待测物体进行定位。

作为一种示例，UWB芯片可以通过第一天线组成的第一天线阵列对待测物体进行定位。请参考图17，为本申请实施例提供的一种第一天线阵列的连接关系示意图。如图17所示，第一天线阵列可以包括第二天线1701，和第二天线1701水平设置的第三天线1702，以及和第二天线1701竖直设置的第四天线1703。

UWB芯片可以通过第一天线组成的第一天线阵列对待测物体进行定位的过程可以为：UWB芯片测量确定待测信号到达第二天线1701与第三天线1702的到达相位差，待测信号到达第二天线1701与第四天线1703的到达相位差。UWB芯片根据各天线工作模式对应的PDOA曲线分别确定待测信号至第二天线1701的到达角，待测信号至第三天线1702的到达角，以及待测信号至第四天线1703的到达角。测距天线测量待测物体与电子设备之间的距离。UWB芯片根据AOA定位算法，待测信号至各天线的到达角以及待测物体与电子设备之间的距离确定待测物体的位置。

若上述S1502中UWB芯片判断电子设备的倾斜角大于第一预设角度，可以执行以下S1503b-S1507的步骤。

S1503b、UWB芯片向第一天线中的二极管发送正向偏置信号。

第一天线中的PIN二极管会响应于正向偏置信号导通，使第一天线工作在第二模式，此时第一天线的波束方向为第二方向。

请参考图18，为本申请实施例提供的又一种倾斜的电子设备示意图。如图18所示，电子设备的倾斜角度大于α°时，第一天线的波束方向为第二方向才能够探测到电子设备前方的待测信号。因此，本申请实施例将第一天线的波束方向调整为第二方向，以提高探测到待测物体的概率。

S1504b、UWB芯片通过第一天线接收待测物体的待测信号。

S1505b、UWB芯片判断待测信号的强度是否小于第一阈值。若是，执行S1506b，若否，执行S1507。

S1506b、UWB芯片向第一天线中的二极管发送反向偏置信号。

第一天线中的PIN二极管会响应于反向偏置信号断开，使第一天线工作在第一模式，此时第一天线的波束方向为第一方向。也就是说，如果第一天线的波束方向为第二方向时没有探测到足够强度的待测信号，UWB芯片会将第一天线的波束方向切换为第一方向，从而使第一天线能够在第一方向继续探测待测信号，以判断待测物体是否位于第一方向。

上述S1506b可参考S1302中的相关说明，此处不再赘述。

S1507、UWB芯片通过第一天线对待测物体进行定位。

定位过程如上所述，此处不再赘述。

下面以两个第一天线为例说明根据待测信号至两个第一天线的到达相位差确定待测信号至两个第一天线的到达角的过程。为了便于说明，以下将该两个第一天线分别称为第五天线和第六天线。

下述说明中，第五天线和第六天线组成天线阵列如图19所示。请参考图19，为本申请实施例提供的一种天线阵列的示意图。如图19所示，该天线阵列包括第五天线1901和第六天线1902。第五天线1901的馈电点和第六天线1902的馈电点之间的竖直距离为16mm。第五天线1901的中点和第六天线1902的中点所在直线与水平方向的夹角β不大于30°。

在下述说明中，第五天线和第六天线的参数相同。其中，介质板的厚度均为0.3mm，介质板的介电常数均为3，介质板的损耗因子均为0.004。天线中贴片的边长均为10.8mm。

电子设备测量得到待测信号至第五天线1901和第六天线1902的到达相位差后，可以根据PDOA曲线确定待测物体至第五天线1901的到达角，以及待测物体至第六天线1902的到达角。

下面以图19中的第五天线1901和第六天线1902均工作在第二模式为例进行具体说明。

请参考图20，为本申请实施例提供的一种PDOA曲线的示意图。该PDOA曲线为图19中的第五天线1901和第六天线1902均工作在第二模式时对应的PDOA曲线。该PDOA曲线的纵坐标为待测信号至第五天线1901的相位值与待测信号至第六天线1902的相位值之差，即上述到达相位差，横坐标为到达角。以电子设备测量得到待测信号至第五天线1901和第六天线1902的到达相位差为145为例，电子设备可以根据如图20所示的PDOA曲线确定待测信号至第五天线1901的到达角为70°。同理，待测信号至第六天线1902和第五天线1901的到达相位差为-145，电子设备可以根据如图20所示的PDOA曲线确定待测信号至第六天线1902的到达角为-70°。

需要说明的是，如图20所示的PDOA曲线仅适用于到达角在-90°到负的第一预设角度之间，或第一预设角度到90°之间的情况，即图20中虚线方框所框出的部分。当到达角在负的第一预设角度到第一预设角度之间时，可以采用第五天线1901和第六天线1902均工作在第一模式时对应的PDOA曲线确定到达角，此处不再赘述。

电子设备得到待测信号至各天线的到达角后，便可以根据AOA算法对待测物体进行定位。

至此，本领域技术人员应当对本申请实施例提供的控制天线波束方向的方案有清楚明确的了解。可以理解的是，结合上述说明，本申请实施例提供的天线和控制天线波束方向的方法，能够提高UWB天线的波束方向覆盖范围，从而提高UWB天线的定位能力。

上述主要从电子设备的角度对本申请实施例提供的方案进行了介绍。为了实现上述功能，其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，本申请能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

本申请实施例可以根据上述方法示例对其中涉及的设备进行功能模块的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能模块，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。需要说明的是，本申请实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。

请参考图21，为本申请实施例提供的一种电子设备2100的组成示意图。该电子设备2100可以为上述示例中的任一种电子设备，例如，该电子设备2100可以为手机、电脑等。示例性的，如图21所示，该电子设备2100可以包括：处理器2101和存储器2102。该存储器2102用于存储计算机执行指令。示例性的，在一些实施例中，当该处理器2101执行该存储器2102存储的指令时，可以使得该电子设备2100执行上述实施例中电子设备的任一种功能，以实现以上示例中的任一种控制天线波束方向的方法。

需要说明的是，上述方法实施例涉及的各步骤的所有相关内容均可以援引到对应功能模块的功能描述，在此不再赘述。

图22示出了的一种芯片系统2200的组成示意图。该芯片系统2200可以设置于电子设备中。例如该芯片系统2200可以设置于手机中。示例性的，该芯片系统2200可以包括：处理器2201和通信接口2202，用于支持电子设备实现上述实施例中所涉及的功能。在一种可能的设计中，芯片系统2200还包括存储器，用于保存电子设备必要的程序指令和数据。该芯片系统，可以由芯片构成，也可以包含芯片和其他分立器件。需要说明的是，在本申请的一些实现方式中，该通信接口2202也可称为接口电路。

需要说明的是，上述方法实施例涉及的各步骤的所有相关内容均可以援引到对应功能模块的功能描述，在此不再赘述。

在上述实施例中的功能或动作或操作或步骤等，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件程序实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式来实现。该计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或者数据中心通过有线（例如同轴电缆、光纤、数字用户线（digital subscriber line，DSL））或无线（例如红外、无线、微波等）方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包括一个或多个可以用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质（例如，软盘、硬盘、磁带），光介质（例如，DVD）、或者半导体介质（例如固态硬盘（solid state disk，SSD））等。

尽管结合具体特征及其实施例对本申请进行了描述，显而易见的，在不脱离本申请的精神和范围的情况下，可对其进行各种修改和组合。相应地，本说明书和附图仅仅是所附权利要求所界定的本申请的示例性说明，且视为已覆盖本申请范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (15)

1.一种终端天线，其特征在于，应用于UWB天线阵列，所述UWB天线阵列用于对待测物体进行定位；包括：第一辐射体，第二辐射体以及开关模块；

所述第一辐射体和所述第二辐射体均为贴片；

所述第一辐射体与所述开关模块的一端连接，所述第二辐射体与所述开关模块的另一端连接；

所述第一辐射体上设置有馈电点；

所述开关模块的工作状态包括导通状态和断开状态；

所述第二辐射体上远离所述开关模块的一端开路；

所述第一辐射体和所述第二辐射体均为矩形；

所述第一辐射体和/或所述第二辐射体的长边边长由所述终端天线工作频段的二分之一波长确定；

所述第一辐射体和所述第二辐射体的长边边长相等；

所述第一辐射体和所述第二辐射体上均不设置接地点。

2.根据权利要求1所述的终端天线，其特征在于，所述终端天线为UWB终端天线，其还包括介质板以及接地板；

所述介质板的上方设置有所述第一辐射体和所述第二辐射体，所述介质板的下方设置有所述接地板。

3.根据权利要求1所述的终端天线，其特征在于，在所述开关模块的工作状态为所述断开状态时，所述终端天线主瓣的波束方向为第一方向；

在所述开关模块的工作状态为所述导通状态时，所述终端天线主瓣的波束方向为第二方向；所述第一方向和所述第二方向不同。

4.根据权利要求1所述的终端天线，其特征在于，在所述开关模块的工作状态为所述断开状态时，所述第一辐射体中的电流由馈电点所在的一端流向所述第一辐射体与所述开关模块连接的一端；

在所述开关模块的工作状态为所述导通状态时，所述第一辐射体中的电流由所述第一辐射体与所述开关模块连接的一端流向所述馈电点所在的一端，所述第二辐射体中的电流由所述第二辐射体与所述开关模块连接的一端流向所述第二辐射体的另一端。

5.根据权利要求1-4任一项所述的终端天线，其特征在于，所述开关模块为PIN二极管。

6.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：第一芯片以及如权利要求1-5任一项所述的终端天线；

所述第一芯片分别与所述开关模块以及所述馈电点连接；

所述终端天线用于接收待测物体发送的待测信号；

所述第一芯片用于通过所述馈电点获取所述待测信号；

所述第一芯片还用于根据所述待测信号的强度控制所述开关模块的工作状态。

7.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，在所述待测信号的强度小于第一阈值时，所述第一芯片切换所述开关模块的工作状态。

8.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，在所述开关模块的工作状态为所述导通状态，且所述待测信号的强度小于所述第一阈值时，所述第一芯片将所述开关模块的工作状态切换为所述断开状态；或

在所述开关模块的工作状态为所述断开状态，且所述待测信号的强度小于所述第一阈值时，所述第一芯片将所述开关模块的工作状态切换为所述导通状态。

9.根据权利要求6-8任一项所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括姿态传感器；所述姿态传感器与所述第一芯片连接；

所述姿态传感器用于检测确定所述电子设备的倾斜角度；

所述第一芯片还用于根据所述倾斜角度控制所述开关模块的工作状态。

10.一种控制天线波束方向的方法，其特征在于，应用于如权利要求6-9任一项所述的电子设备，所述方法用于对待测物体进行定位；所述方法包括：

所述终端天线接收待测物体发送的待测信号；

所述第一芯片根据所述待测信号的强度控制所述开关模块的工作状态。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述电子设备中包括姿态传感器；所述第一芯片根据所述待测信号的强度控制所述开关模块的工作状态之前，所述方法还包括：

所述姿态传感器确定所述电子设备的倾斜角度；

所述第一芯片根据所述倾斜角度控制所述开关模块的工作状态。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述姿态传感器以所述电子设备竖直放置时的倾斜角度作为0度倾斜角度。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第一芯片根据所述倾斜角度控制所述开关模块的工作状态，包括：

在所述倾斜角度大于第一预设角度时，所述第一芯片控制所述开关模块的工作状态为所述导通状态；

在所述倾斜角度小于或等于所述第一预设角度时，所述第一芯片控制所述开关模块的工作状态为所述断开状态。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第一预设角度为60度。

15.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括一个或多个处理器和一个或多个存储器；所述一个或多个存储器与所述一个或多个处理器耦合，所述一个或多个存储器存储有计算机指令；

当所述一个或多个处理器执行所述计算机指令时，使得所述电子设备执行如权利要求10-14中任一项所述的方法。

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