CN115101923A - 一种电子装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电子装置，本申请实施例提供的电子装置，实现了包括不同极化方向的可重构天线组件，大大提升了用户体验，并且，提高了对电子装置的定位精度。

Description

一种电子装置

技术领域

本申请涉及但不限于通信技术领域，尤指一种电子装置。

背景技术

标签设备可通过自身天线与移动终端的天线进行极化匹配以实现定位等功能。然而，标签设备中的天线的极化方向单一，导致标签设备在被用户使用时必须采用固定的方向才能与移动终端通信连接，这将大大降低用户体验。

发明内容

本申请提供一种电子装置，能够提高对电子装置的定位精度，大大提升用户体验。

本申请实施例提供了一种电子装置，包括馈源以及天线组件，所述馈源用于向所述天线组件馈入电信号；所述天线组件包括至少一辐射体、至少一开关、一第一接地部、一第二接地部；其中，

所述第一接地部与所述辐射体固定连接；

至少一所述开关位于所述辐射体与所述第二接地部之间；

当所述开关为闭合状态时，所述辐射体与所述第二接地部连接以使所述天线组件具有第一极化方向或第二极化方向；当所述开关为打开状态时，所述辐射体与所述第二接地部断开以使所述天线组件具有第三极化方向；所述第一极化方向不同于所述第三极化方向，或所述第二极化方向不同于所述第三极化方向。

通过本申请实施例提供的电子装置，实现了包括不同极化模式(如+45°极化和/或-45°极化、以及垂直极化)的可重构天线组件，大大提升了用户体验，并且，提高了对电子装置的定位精度。以在UWB一指连应用场景为例，使用这两种工作状态，使得用户在对标签旋转张贴时，无需采用指定姿态张贴标签，大大提升了用户体验，并且，通过对标签的倾角的判断，调整至与终端设备如手机端的极化最匹配的一种极化方式，使得UWB测角更准、测距距离更远，从而使得定位也就更准确。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本申请技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。

图1为本申请实施例中一种UWB测角的架构示意图；

图2为本申请实施例中电子装置一种实施例的组成结构示意图；

图3为本申请实施例中电子装置中天线组件的组成结构示意图；

图4为本申请实施例中电子装置中天线组件的第一实施例的组成结构示意图；

图5为本申请第一实施例中第一工作状态下的电流分布示意图；

图6为本申请第一实施例中第一工作状态下的反射系数的波形图；

图7为本申请第一实施例中第一工作状态下的辐射3D方向示意图；

图8为本申请第一实施例中第一工作状态下的辐射方向示意图；

图9为本申请第一实施例中第二工作状态下的电流分布示意图；

图10为本申请第一实施例中第二工作状态下的反射系数的波形图；

图11为本申请第一实施例中第二工作状态下的辐射3D方向示意图；

图12为本申请第一实施例中第二工作状态下的辐射方向示意图；

图13为本申请第一实施例中第三工作状态下的电流分布示意图；

图14为本申请第一实施例中第三工作状态下的反射系数的波形图；

图15为本申请第一实施例中第三工作状态下的辐射3D方向示意图；

图16为本申请第一实施例中第三工作状态下的辐射方向示意图；

图17为本申请第一实施例中第四工作状态下的电流分布示意图；

图18为本申请第一实施例中第四工作状态下的反射系数的波形图；

图19为本申请第一实施例中第四工作状态下的辐射3D方向示意图；

图20为本申请第一实施例中第四工作状态下的辐射方向示意图；

图21为本申请实施例中电子装置中天线的第二实施例的组成结构示意图；

图22为本申请实施例中电子装置中天线的第三实施例的组成结构示意图；

图23为本申请实施例中电子装置中天线的第四实施例的组成结构示意图；

图24为本申请第四实施例中的馈电电路一实施例；

图25为本申请实施例中天线极化模式控制方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

在本申请一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括非暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

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，UWB适用于高速、近距离的无线个人通信。联邦通信委员会(FCC，FederalCommunications Commission)规定，UWB的工作频段范围从3.1GHz到10.6GHz，最小工作频宽为500MHz。目前主流UWB频段的中心频率为6.5GHz和8GHz，带宽要求500MHz以上。

UWB天线测角原理大致包括：对于不同方向的电磁来波，到达两个天线的路径不同，会引入路径差，从而引入到达时间差(TDOA)，进而引入到达相位差(PDOA，Phasedifference of arrival)，通过PDOA与到达角(AOA)的唯一函数关系即可实现测角，从而实现定位。图1为本申请实施例中一种UWB测角的架构示意图，如图1所示，例如终端设备11(称为设备端)可以通过与标签设备12(称为标签端)的连接实现无线电波来传递信息，标签设备12是指可以与终端设备11进行信息交换的电子装置。一般情况下，设备端上设计有PDOA测角天线阵列，标签端上仅有一个UWB天线，以实现设备端对标签端进行测角和测距，进而实现对标签设备进行定位。在UWB应用中，本申请发明人发现，信号强度会影响UWB应用的测角和测距效果，较弱的信号强度使得测角误差变大甚至测角错误，测距距离变短。如果设备端的天线与标签端的天线极化匹配，那么，接收信号的信号强度会最好，这种情况下的测角和测距效果也会最好，定位也就更准确。

一指连是指手机指向设备即可定向操控，比如：拿起手机，对准智能设备，自动弹出操控界面。打开电视、台灯调色、选歌及查看歌词，一指即可到位。再如：在手机的任何界面下，对准智能设备进行手势操作，即可自动将当前屏幕投送至电视、触屏音箱、笔记本等智能设备。这里以UWB一指连应用场景为例，设备端(如手机)的天线通常是单一线极化微带天线(如垂直极化或水平极化)，标签端(如电视机、空调、音响等智能可控设备)的标签天线的极化通常也是单一的。由于标签的张贴角度的不同，标签天线相对于手机端的天线的极化匹配程度也会不同，而一指连应用要求指一指马上能够获得准确的测角角度即定位要准确，也就是说，标签天线相对于手机端的天线的极化要匹配，因此，需要用户按照指定姿态张贴标签，以更好地实现极化的匹配，这样势必会降低用户体验。

本申请实施例提供一种电子装置，如图2所示，包括馈源60以及天线组件，馈源60用于向天线组件馈入电信号；天线组件包括至少一辐射体10、至少一开关20、一第一接地部30、一第二接地部402；其中，

第一接地部30与辐射体10固定连接；

至少一开关20位于辐射体10与第二接地部402之间；

当开关20为闭合状态时，辐射体10与第二接地部402连接以使天线组件具有第一极化方向或第二极化方向；当开关20为打开状态时，辐射体10与第二接地部401断开以使天线组件具有第三极化方向；

其中，第一极化方向不同于第三极化方向，或第二极化方向不同于第三极化方向。

本申请实施例提供的电子设备，实现了包括不同极化方向的可重构天线组件，大大提升了用户体验，并且，提高了对电子装置的定位精度。

在一种实施例中，如图2所示，当第二接地部402位于第一接地部30的右侧，当开关20为闭合状态时，辐射体10与第二接地部401连接以使天线组件具有第一极化方向。在一种实施例中，如图2所示，当第二接地部402位于第一接地部30的左侧，当开关20为闭合状态时，辐射体10与第二接地部401连接以使天线组件具有第二极化方向。

在一种示例性实例中，本申请实施例提供的电子装置还可以包括：一第三接地部401；

至少一开关20位于辐射体10与第三接地部401之间；

当位于辐射体10与第二接地部402之间的开关为闭合状态、位于辐射体10与第三接地部401之间的开关为打开状态时，辐射体10与第二接地部402连接以使天线组件具有第一极化方向；

当位于辐射体10与第二接地部402之间的开关为打开状态、位于辐射体10与第三接地部401之间的开关为打开状态时，辐射体10与第二接地部402、第三接地部401均断开以使天线组件具有第三极化方向；

当位于辐射体10与第二接地部402之间的开关为打开状态、位于辐射体10与第三接地部401之间的开关为闭合状态时，辐射体10与第三接地部401连接以使天线组件具有第二极化方向；

当位于辐射体10与第二接地部402之间的开关为闭合状态、位于辐射体10与第三接地部401之间的开关为闭合状态时，辐射体10与第二接地部402、第三接地部401均连接以使天线组件具有第三极化方向；

其中，第一极化方向、第二极化方向和第三极化方向均不相同。

在一种示例性实例中，本申请实施例提供的电子装置还可以包括：传感器70，处理器80；

传感器70，用于检测电子装置的角度；

处理器80，用于根据检测到的角度对应的极化方向控制开关20为闭合状态或打开状态。

本申请实施例提供的电子设备，进一步通过对标签的倾角的判断，调整至与终端设备如手机端的极化最匹配的一种极化方式，使得UWB测角更准、测距距离更远，从而使得定位也就更准确。

在一种示例性实例中，开关20可以为开关二极管。

在一种示例性实例中，天线组件可以为平面倒F型天线(PIFA)。

在一种示例性实例中，天线组件为PIFA，辐射体10为第一边、第二边、第三边和第四边顺时针顺序连接组成的矩形；

开关20包括至少一第一开关和至少一第二开关；

第一接地部30与辐射体10的第一边固定连接；

第二开关位于辐射体10的第二边与第二接地部402之间，第一开关位于辐射体10的第四边与第三接地部401之间；

馈源60连接于辐射体10的第三边。

在一种示例性实例中，天线组件为PIFA，辐射体10为第一边、第二边、第三边和第四边顺时针顺序连接组成的矩形；

开关20包括至少一第二开关；

第一接地部30与辐射体10的第一边固定连接；

第二开关位于辐射体10的第二边与第二接地部402之间；

馈源60连接于辐射体10的第三边。

当第二开关为闭合状态时，辐射体10与第二接地部402连接以使天线组件具有第一极化方向。

在一种示例性实例中，天线组件为PIFA，辐射体10为第一边、第二边、第三边和第四边顺时针顺序连接组成的矩形；

开关20包括至少一第一开关；

第一接地部30与辐射体10的第一边固定连接；

第一开关位于辐射体10的第四边与第二接地部402之间；

馈源60连接于辐射体10的第三边。

当第一开关为闭合状态时，辐射体10与第二接地部402连接以使所述天线组件具有第二极化方向。

在一种示例性实例中，电子装置可以包括移动终端。在一种实施例中，电子装置为标签设备。

为了提升用户体验，同时确保标签天线相对于手机端的天线的极化匹配，本申请实施例提供一种电子装置，包括如图3所示的天线，该天线至少包括：至少一辐射体10、至少一开关20、接地部30(即图2中的第一接地部30)、至少一可控接地部40(即图2中的第二接地部402和/或第三接地部401)；其中，

接地部30，与辐射体10的第一边电连接以使第一边接地；

可控接地部40，通过开关20与辐射体10的第二边连接；

辐射体10的除第一边和至少一第二边之外的一边103上设置有馈电点50，用于电连接馈源；

开关20，用于控制与开关20自身连接的第二边是否通过与开关20自身连接的可控接地部40接地，以使天线具有至少两种极化方向。

在一种示例性实例中，辐射体10可以是板载天线辐射体、贴片式天线辐射体、金属片天线辐射体、PCB天线辐射体、支架式天线辐射体、馈线连接式天线辐射体等中的一种或多种。

在一种示例性实例中，辐射体10为多边形导电贴片。在一种实施例中，辐射体10的形状可以为三角形、矩形、方形、六边形等。

在一种实施例中，可控接地部40可以包括一个或一个以上，每个可控接地部40都可以通过与自身所连接的开关20的闭合或打开，来实现与这(些)开关20连接的辐射体10的第二边是否接地或不接地。可以理解，通过辐射体10的第二边是否接地的状态组合，可以使得电子装置的天线处于不同的极化方向。在一种实施例中，可以处于两种极化方向；在一种实施例中，也可以处于三种或三种以上不同的极化方向。

在一种示例性实例中，每个可控接地部40与一第二边可以通过一个或一个以上开关20连接。可以通过一个或一个以上开关20来控制与这(些)开关20连接的辐射体10的第二边是否通过与这(些)开关20自身连接的可控接地部40接地。

在一种示例性实例中，开关20可以是任意可控的电子开关，比如开关二极管等。

在一种示例性实例中，电子装置可以包括但不限于如标签设备，或其他使用标签天线的电子装置。

在一种示例性实例中，不同的极化方向包括但不限于垂直极化，以及+45°极化和/或-45°极化。通过本申请实施例提供的电子装置，实现了+45°极化和/或-45°极化、以及垂直极化的可重构天线组件。以电子装置为UWB一指连应用场景中的标签为例，使用这两种工作状态，使得用户在对标签旋转张贴时，无需采用指定姿态张贴标签，大大提升了用户体验，并且，通过对标签的倾角的判断，调整至与终端设备如手机端的极化最匹配的一种极化方式，使得UWB测角更准、测距距离更远，从而使得定位也就更准确。

在一种示例性实例中，天线为平面倒F型天线(PIFA)，如图4所示，本申请第一实施例中的PIFA包括：一辐射体10、两个开关20即第一开关201和第二开关202、一接地部30，以及两个可控接地部40即第一可控接地部401(即图2中的第三接地部401)和第二可控接地部402(即图2中的第二接地部402)；其中，

接地部30，与辐射体10的第一边电连接，使得第一边接地；

第一可控接地部401，通过第一开关201与辐射体10的一第二边连接；

第二可控接地部402，通过第二开关202，与辐射体10的另一第二边连接；

通过第一开关201与第一可控接地部401连接的辐射体10的一第二边，与通过第二开关202与第二可控接地部402连接的辐射体10的另一第二边相对设置；除第一边和第二边之外的一边与第一边相对；

辐射体10的除第一边和两个第二边之外的一边103上设置有馈电点50，用于电连接馈源；

第一开关201用于控制自身连接的第二边是否通过第一可控接地部401接地，第二开关202用于控制自身连接的第二边是否通过第二可控接地部402接地，以使得PIFA具有三种不同的极化方向。

如图4所示，在一种实施例中，第一开关201打开，与第一开关201连接的第二边与第一可控接地部401断开，即与第一开关201连接的第二边不接地，第二开关202闭合，与第二开关202连接的第二边与第二可控接地部402连接即与第二开关202连接的第二边接地，PIFA处于第一工作状态，为第一极化方向即+45°极化；第一开关201闭合，与第一开关201连接的第二边与第一可控接地部401连接即与第一开关201连接的第二边接地，第二开关202打开，与第二开关202连接的第二边与第二可控接地部402断开即与第二开关202连接的第二边不接地，PIFA处于第二工作状态，为第二极化模式即-45°极化；第一开关201闭合，与第一开关201连接的第二边与第一可控接地部401连接即与第一开关201连接的第二边接地，第二开关202闭合，与第二开关202连接的第二边与第二可控接地部402连接即与第二开关202连接的第二边接地，PIFA处于第三工作状态，为第三极化模式即垂直极化；第一开关201打开，与第一开关201连接的第二边与第一可控接地部401断开即与第一开关201连接的第二边不接地，第二开关202打开，与第二开关202连接的第二边与第二可控接地部402断开即与第二开关202连接的第二边不接地，PIFA处于第四工作状态，为第三极化模式即垂直极化；具体不同工作状态如表1所示：

PIFA工作状态	开关201	开关202	PIFA极化方向	工作频率	波束宽带
						第一工作状态	打开	闭合	第一极化方向(+45°极化)	8GHz(CH9)	128°(3dB)
第二工作状态	闭合	打开	第二极化方向(-45°极化)	8GHz(CH9)	128°(3dB)
						第三工作状态	闭合	闭合	第三极化方向(垂直极化)	10.25GHz	104°(3dB)
第四工作状态	打开	打开	第三极化方向(垂直极化)	6.5GHz(CH5)	150°(5dB)

表1

在一种示例性实例中，与第一可控接地部401或第二可控接地部402连接的开关20可以包括一个或多个，也就是说，第一开关201可以包括一个或一个以上，第二开关202可以包括一个或一个以上。如图4所示，以第二可控接地部402为例，第二可控接地部402可以通过两个第二开关如图4中的第二开关202和第二开关203实现与对应第二边的连接或断开，当第二开关202和第二开关203均闭合，第二可控接地部402与与第二开关202和第二开关203连接的第二边连接使得该第二边接地，当第二开关202和第二开关203均打开，第二可控接地部402与与第二开关202和第二开关203连接的第二边断开使得该第二边不接地。

在一种实施例中，PIFA处于第一工作状态，图5为本申请第一实施例中第一工作状态下的电流分布示意图，本实施例中，天线组件为PIFA，结合表1，在第一工作状态下，PIFA的第一边通过接地部30接地，PIFA的一第二边通过第二可控接地部402的接地，如图7所示，PIFA具有+45°极化的特点，并且，如图8所示，+45°方向的主极化的方向图具有宽波束特性，该切面3dB波束宽带128°，波束宽带宽。如图6所示，在馈源馈电时，PIFA产生谐振点位于8GHz的谐振，回波损耗达到-20dB。

在一种实施例中，PIFA处于第二工作状态，图9为本申请第一实施例中第二工作状态下的电流分布示意图，本实施例中，天线组件为PIFA，结合表1，在第二工作状态下，PIFA的第一边通过接地部30接地，PIFA的一第二边通过第一可控接地部401的接地，如图11所示，PIFA具有-45°极化的特点，并且，如图12所示，-45°方向的主极化的方向图具有宽波束特性，该切面3dB波束宽带128°，波束宽带宽。如图10所示，在馈源馈电时，PIFA产生谐振点位于8GHz的谐振，回波损耗达到-27dB。

在一种实施例中，PIFA处于第三工作状态，图13线组件为PIFA，结合表1，在第三工作状态下，PIFA的第一边通过接地部30接地，PIFA的一第二边通过第一可控接地部401的接地，PIFA的另一第二边通过第二可控接地部402的接地，如图15所示，PIFA具有垂直极化的特点，并且，如图16所示，垂直方向的主极化的方向图具有宽波束特性，该切面3dB波束宽带52°，波束宽带宽。如图14所示，在馈源馈电时，PIFA产生谐振点位于10.25GHz的谐振，回波损耗达到-27dB。

在一种实施例中，PIFA处于第四工作状态，图17为本申请第一实施例中第四工作状态下的电流分布示意图，本实施例中，天线组件为PIFA，结合表1，在第四工作状态下，PIFA的第一边通过接地部30接地，如图19所示，PIFA具有垂直极化的特点，并且，如图20所示，垂直方向的主极化的方向图具有宽波束特性，该切面3dB波束宽带104°，波束宽带宽。如图18所示，在馈源馈电时，PIFA产生谐振点位于6.5GHz的谐振，回波损耗达到-12dB。

UWB常用的工作频段为CH9，CH5，通过本申请第一实施例提供的电子装置中的天线，如上述所述的PIFA，第一工作状态、第二工作状态和第四工作状态是常用的工作状态，实现了±45°双极化、垂直极化的可重构天线。其中，这三种工作状态中，第一工作状态和第二工作状态的组合实现了天线的±45°双极化可重构，也就是说，第一实施例中的天线支持多种极化状态，除了支持CH9±45°极化可重构，还支持CH5的垂直极化。以在UWB一指连应用场景为例，使用这两种工作状态，使得电子装置支持了标签旋转张贴，并通过对标签的倾角的判断，调整至与终端设备如手机端的极化最匹配的一种极化方式，不需要要求用户指定姿态张贴标签，大大提升了用户体验，并且，使得UWB测角更准、测距距离更远，从而使得定位也就更准确。

图21为本申请实施例中电子装置中天线的第二实施例的组成结构示意图，本实施例中以电子装置中的天线为矩形PIFA为例，如图21所示，本申请第二实施例中的PIFA包括：一辐射体10、两个开关20如图21中的第二开关202、第二开关203，一接地部30、一可控接地部40如图21中的第二可控接地部402；其中，

接地部30，与辐射体10的第一边电连接，使得第一边接地；

第二可控接地部402，通过第二开关202、第二开关203与辐射体10的一第二边连接；

与第一边相对的一边1031上设置有馈电点50，通过馈电点50与馈源电连接；另一边1032与与第二开关202和第二开关203连接的第二边相对设置；

第二开关202和第二开关203，用于控制自身连接的第二边是否通过第二可控接地部402接地，以使得PIFA具有两种不同的极化方向。

如图21所示，在一种实施例中，第二开关202、第二开关203均闭合，与第二开关202、第二开关203连接的第二边与第二可控接地部402连接即与第二开关202、第二开关203连接的第二边接地，PIFA处于第一工作状态，为第一极化方向即+45°极化；第二开关202、第二开关203均打开，与第二开关202、第二开关203连接的第二边与第二可控接地部402断开即与第二开关202、第二开关203连接的第二边不接地，PIFA处于第四工作状态，为第三极化方向即垂直极化；具体不同工作状态如表2所示：

表2

在一种示例性实例中，与第二可控接地部402连接的开关20可以包括一个或多个。图21所示仅是以包括两个第二开关即第二开关202和第二开关203的一个示例，并不用于限定本申请的保护范围。

在一种实施例中，PIFA处于第一工作状态，如图5所示，本实施例中，天线组件为PIFA，结合表2，在第一工作状态下，PIFA的第一边通过接地部30接地，PIFA的一第二边通过第二可控接地部402的接地，如图7所示，PIFA具有+45°极化的特点，并且，如图8所示，+45°方向的主极化的方向图具有宽波束特性，该切面3dB波束宽带128°，波束宽带宽。如图6所示，在馈源馈电时，PIFA产生谐振点位于8GHz的谐振，回波损耗达到-20dB。

在一种实施例中，PIFA处于第四工作状态，如图17所示，本实施例中，天线组件为PIFA，结合表2，在第四工作状态下，PIFA的第一边通过接地部30接地，如图19所示，PIFA具有垂直极化的特点，并且，如图20所示，垂直方向的主极化的方向图具有宽波束特性，该切面3dB波束宽带104°，波束宽带宽。如图18所示，在馈源馈电时，PIFA产生谐振点位于6.5GHz的谐振，回波损耗达到-12dB。

UWB常用的工作频段为CH9，CH5，通过本申请第二实施例提供的电子装置中的天线，如上述所述的PIFA，第一工作状态和第四工作状态的组合实现了+45°极化和垂直极化的可重构天线，也就是说，第二实施例中的天线支持多种极化状态，除了支持CH9+45°极化，还支持CH5的垂直极化。以在UWB一指连应用场景为例，使用这两种工作状态，使得电子装置支持了标签旋转张贴，并通过对标签的倾角的判断，不需要要求用户指定姿态张贴标签，大大提升了用户体验，并且，调整至与终端设备如手机端的极化最匹配的一种极化方式，使得UWB测角更准、测距距离更远，从而使得定位也就更准确。

图22为本申请实施例中电子装置中天线的第三实施例的组成结构示意图，本实施例中以电子装置中的天线为矩形PIFA为例，如图22所示，本申请第三实施例中的PIFA包括：一辐射体10、两个开关20如图22中的第一开关201、第一开关204、一接地部30、一可控接地部40如图22中的第一可控接地部401；其中，

接地部30，与辐射体10的第一边电连接，使得第一边接地；

第一可控接地部401，通过第一开关201、第一开关204与辐射体10的一第二边连接；

与第一边相对的一边1031上设置有馈电点50，通过馈电点50与馈源电连接；另一边1033与与第一开关201和第一开关204连接的第二边相对设置；

第一开关201和第一开关204，用于控制自身连接的第二边是否通过第一可控接地部401接地，以使得PIFA具有两种不同的极化方向。

如图22所示，在一种实施例中，第一开关201、第一开关204均闭合，与第一开关201、第一开关204连接的第二边与第一可控接地部401连接即与第一开关201、第一开关204连接的第二边接地，PIFA处于第二工作状态，为第二极化方向即-45°极化；第一开关201、第一开关204均打开，与第一开关201、第一开关204连接的第二边与第一可控接地部401断开即与第一开关201、第一开关204连接的第二边不接地，PIFA处于第四工作状态，为第三极化方向即垂直极化；具体不同工作状态如表3所示：

表3

在一种示例性实例中，与第一可控接地部401连接的开关20可以包括一个或多个。图22所示仅是以包括两个第一开关即第一开关201和第一开关204的一个示例，并不用于限定本申请的保护范围。

在一种实施例中，PIFA处于第二工作状态，如图9所示，本实施例中，天线组件为PIFA，结合表3，在第二工作状态下，PIFA的第一边通过接地部30接地，PIFA的一第二边通过第一可控接地部401的接地，如图11所示，PIFA具有-45°极化的特点，并且，如图12所示，-45°方向的主极化的方向图具有宽波束特性，该切面3dB波束宽带128°，波束宽带宽。如图10所示，在馈源馈电时，PIFA产生谐振点位于8GHz的谐振，回波损耗达到-27dB。

在一种实施例中，PIFA处于第四工作状态，如图17所示，本实施例中，天线组件为PIFA，结合表3，在第四工作状态下，PIFA的第一边通过接地部30接地，如图19所示，PIFA具有垂直极化的特点，并且，如图20所示，垂直方向的主极化的方向图具有宽波束特性，该切面3dB波束宽带104°，波束宽带宽。如图18所示，在馈源馈电时，PIFA产生谐振点位于6.5GHz的谐振，回波损耗达到-12dB。

UWB常用的工作频段为CH9，CH5，通过本申请第三实施例提供的电子装置中的天线，如上述所述的PIFA，第二工作状态和第四工作状态的组合实现了-45°极化和垂直极化的可重构天线组件，也就是说，第三实施例中的天线组件支持多种极化状态，除了支持CH9-45°极化可重构，还支持CH5的垂直极化。以在UWB一指连应用场景为例，使用这两种工作状态，使得天线组件支持了标签旋转张贴，并通过对标签的倾角的判断，不需要要求用户指定姿态张贴标签，大大提升了用户体验，并且，调整至与终端设备如手机端的极化最匹配的一种极化方式，使得UWB测角更准、测距距离更远，从而使得定位也就更准确。

图23为本申请实施例中电子装置中天线的第四实施例的组成结构示意图，如图23所示，第四实施例中，辐射体10为矩形导电贴片的PIFA，天线的长为6.3mm，宽为6.3mm，该天线组件设计在高度为0.4mm、相对介电常数为4.1的介质板上，位于辐射体10下侧的一边103上设置有馈电点50，通过馈电点50与馈源电连接，辐射体10的左侧、上侧和右侧分别设置有1个接地金属片，如图22所示，分别为接地金属片401(即第一可控接地部401)、接地金属片30(即接地部30)和接地金属片402(即第二可控接地部402)。其中，接地金属片30与辐射体10上侧的第一边电连接，固定接地，在一种实施例中，接地金属片30与辐射体10上侧的第一边之间不需要设置开关二极管，直接电连接，在另一种实施例中，接地金属片30与辐射体10上侧的第一边之间也可以通过处于常闭状态的开关二极管连接；接地金属片401和接地金属片402与辐射体10之间具有宽为0.5mm的空气槽，连接在接地金属片401和辐射体10之间的开关二极管包括开关二极管401、开关二极管402、开关二极管403，其中，开关二极管401常闭，开关二极管402和开关二极管403为可控开关，连接在接地金属片402和辐射体10之间的开关二极管包括开关二极管404、开关二极管405、开关二极管406，其中，开关二极管404常闭，开关二极管405和开关二极管406为可控开关。图23为第四实施例中的馈电电路一实施例，如图24所示，馈源通过电感L1连接到辐射体10上的馈电点50，电感L1与馈源连接的一端连接一电感L2后接地，在一种实施例中，电感L1为0.7nH，电感L2为0.35nH。图23所示的第四实施例中，还可以通过调节PIFA天线(地)的尺寸，让其辐射方向图具有较宽波束宽带。同图3所示的第一实施例，第四实施例中，通过第一工作状态和第二工作状态的组合实现了天线的±45°双极化可重构，通过第三工作状态和第四工作状态，还实现了天线的垂直极化，以在UWB一指连应用场景为例，使得用户在对标签旋转张贴时，无需采用指定姿态张贴标签，大大提升了用户体验，并且，通过对标签的倾角的判断，调整至与终端设备如手机端的极化最匹配的一种极化方式，使得UWB测角更准、测距距离更远，从而使得定位也就更准确。

本申请实施例提供电子装置可以包括标签设备。

为了实现标签端的标签天线的极化方向的控制，本申请实施例还提供一种，天线极化方向控制方法，如图25所示，包括：

步骤2500：标签端检测标签的张贴角度。

在一种示例性实例中，可以通过在标签端内设置姿态传感器，来检测标签的张贴角度。

步骤2501：标签端根据预设设置的张贴角度与极化方向的对应关系，确定检测出的张贴角度对应的极化方向。

在一种示例性实例中，张贴角度与极化方向的对应关系可以预先通过实验确定，目的即是根据张贴角度的改变而改变标签天线的极化方向，以使得标签天线的极化方向与终端设备如手机端的天线的极化方向匹配。在一种实施例中，匹配可以是指相同，或者是相近似。

步骤2502：标签端的标签天线采用确定出的与终端设备的天线的极化模式匹配的极化方向工作。

在一种示例性实例中，标签天线采用确定出的极化方向工作可以包括：

通过控制标签天线中的多个开关20的闭合或打开，使得标签天线处于确定出的极化方向。

在一种实施例中，结合图4所示的第一实施例，通过控制标签天线中的多个开关20的闭合或打开，使得标签天线处于确定出的极化方向，可以包括：

如果确定出的极化方向为+45°极化模式，那么，控制第一开关201打开，与第一开关201连接的第二边与第一可控接地部401断开即与第一开关201连接的第二边不接地，控制第二开关202闭合，与第二开关202连接的第二边与第二可控接地部402连接即与第二开关202连接的第二边接地，这样，标签天线处于第一工作状态，为第一极化方向即+45°极化；在标签天线中的馈源馈电时，标签天线中的辐射体10产生谐振点位于8GHz的谐振；

如果确定出的极化方向为-45°极化模式，那么，控制第一开关201闭合，与第一开关201连接的第二边与第一可控接地部401连接即与第一开关201连接的第二边接地，控制第二开关202打开，与第二开关202连接的第二边与第二可控接地部402断开即与第二开关202连接的第二边不接地，这样，标签天线处于第二工作状态，为第二极化方向即-45°极化；在标签天线中的馈源馈电时，标签天线中的辐射体10产生谐振点位于8GHz的谐振；

如果确定出的极化模式为垂直极化，那么，控制第一开关201打开，与第一开关201连接的第二边与第一可控接地部401断开即与第一开关201连接的第二边不接地，控制第二开关202打开，与第二开关202连接的第二边与第二可控接地部402断开即与第二开关202连接的第二边不接地，这样，标签天线处于第四工作状态，为第三极化方向即垂直极化；在标签天线中的馈源馈电时，标签天线中的辐射体10产生谐振点位于6.5GHz的谐振。

在一种实施例中，结合图21所示的第二实施例，通过控制标签天线中的多个开关20的闭合或打开，使得标签天线处于确定出的极化方向，可以包括：

如果确定出的极化方向为+45°极化，那么，控制第二开关202、第二开关203闭合，与第二开关202、第二开关203连接的第二边与第二可控接地部402连接即与第二开关202、第二开关203连接的第二边接地，这样，标签天线处于第一工作状态，为第一极化方向即+45°极化；在标签天线中的馈源馈电时，标签天线中的辐射体10产生谐振点位于8GHz的谐振；

如果确定出的极化方向为垂直极化，那么，控制第二开关202、第二开关203打开，与第二开关202、第二开关203连接的第二边与第二可控接地部402断开即与第二开关202、第二开关203连接的第二边不接地，这样，标签天线处于第四工作状态，为第三极化方向即垂直极化；在标签天线中的馈源馈电时，标签天线中的辐射体10产生谐振点位于6.5GHz的谐振。

在一种实施例中，结合图22所示的第三实施例，通过控制标签天线中的多个开关20的闭合或打开，使得标签天线处于确定出的极化方向，可以包括：

如果确定出的极化模式为-45°极化模式，那么，控制第一开关201、第一开关204均闭合，与第一开关201、第一开关204连接的第二边与第一可控接地部401连接即与第一开关201、第一开关204连接的第二边接地，这样，标签天线处于第二工作状态，为第二极化方向即-45°极化；在标签天线中的馈源馈电时，标签天线中的辐射体10产生谐振点位于8GHz的谐振；

如果确定出的极化模式为垂直极化，那么，控制第一开关201、第一开关204均打开，与第一开关201、第一开关204连接的第二边与第一可控接地部401断开即与第一开关201、第一开关204连接的第二边不接地，这样，标签天线处于第四工作状态，为第三极化方向即垂直极化；在标签天线中的馈源馈电时，标签天线中的辐射体10产生谐振点位于6.5GHz的谐振。

通过本申请实施例提供的天线极化方向控制方法，实现了标签端的标签天线与终端设备如手机端的天线的极化方向相匹配，务求采用指定姿态张贴标签，大大提升了用户体验，并且，从保证了最大的测角距离和准确的测角角度，进而使得定位更准确。

本申请还提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行上述任一项所述的天线极化方向控制方法。

本申请再提供一种实现天线极化方向控制的设备，包括存储器和处理器，其中，存储器中存储有以下可被处理器执行的指令：用于执行上述任一项所述的天线极化方向控制方法的步骤。

虽然本申请所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本申请而采用的实施方式，并非用以限定本申请。任何本申请所属领域内的技术人员，在不脱离本申请所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本申请的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种电子装置，其特征在于，包括馈源以及天线组件，所述馈源用于向所述天线组件馈入电信号；所述天线组件包括至少一辐射体、至少一开关、一第一接地部、一第二接地部；其中，

所述第一接地部与所述辐射体固定连接；

至少一所述开关位于所述辐射体与所述第二接地部之间；

当所述开关为闭合状态时，所述辐射体与所述第二接地部连接以使所述天线组件具有第一极化方向或第二极化方向；当所述开关为打开状态时，所述辐射体与所述第二接地部断开以使所述天线组件具有第三极化方向；所述第一极化方向不同于所述第三极化方向，或所述第二极化方向不同于所述第三极化方向。

2.根据权利要求1所述的电子装置，还包括：一第三接地部；

至少一所述开关位于所述辐射体与所述第三接地部之间；

当所述位于所述辐射体与所述第二接地部之间的开关为闭合状态、所述位于所述辐射体与所述第三接地部之间的开关为打开状态时，所述辐射体与所述第二接地部连接以使所述天线组件具有第一极化方向；

当所述位于所述辐射体与所述第二接地部之间的开关为打开状态、所述位于所述辐射体与所述第三接地部之间的开关为打开状态时，所述辐射体与所述第二接地部、所述第三接地部均断开以使所述天线组件具有第三极化方向；

当所述位于所述辐射体与所述第二接地部之间的开关为打开状态、所述位于所述辐射体与所述第三接地部之间的开关为闭合状态时，所述辐射体与所述第三接地部连接以使所述天线组件具有第二极化方向；

当所述位于所述辐射体与所述第二接地部之间的开关为闭合状态、所述位于所述辐射体与所述第三接地部之间的开关为闭合状态时，所述辐射体与所述第二接地部、所述第三接地部均连接以使所述天线组件具有第三极化方向；

所述第一极化方向不同于所述第二极化方向。

3.根据权利要求1或2所述的电子装置，还包括：传感器，处理器；

所述传感器，用于检测所述电子装置的角度；

所述处理器，用于根据所述角度对应的极化方向控制所述开关为所述闭合状态或所述打开状态。

4.根据权利要求1或2所述的电子装置，其中，所述开关为开关二极管。

5.根据权利要求1或2所述的电子装置，其中，所述天线组件为平面倒F型天线PIFA。

6.根据权利要求2所述的电子装置，其中，所述天线组件为平面倒F型天线PIFA；所述辐射体为第一边、第二边、第三边和第四边顺时针顺序连接组成的矩形；

所述开关包括至少一第一开关和至少一第二开关；

所述第一接地部与所述辐射体的第一边固定连接；

所述第二开关位于所述辐射体的第二边与所述第二接地部之间；所述第一开关位于所述辐射体的第四边与所述第三接地部之间；

所述馈源连接于所述辐射体的第三边。

7.根据权利要求1所述的电子装置，其中，所述天线组件为平面倒F型天线PIFA；所述辐射体为第一边、第二边、第三边和第四边顺时针顺序连接组成的矩形；

所述开关包括至少一第二开关；

所述第一接地部与所述辐射体的第一边固定连接；

所述第二开关位于所述辐射体的第二边与所述第二接地部之间；

所述馈源连接于所述辐射体的第三边；

当所述第二开关为闭合状态时，所述辐射体与所述第二接地部连接以使所述天线组件具有第一极化方向。

8.根据权利要求1所述的电子装置，其中，所述天线组件为平面倒F型天线PIFA；所述辐射体为第一边、第二边、第三边和第四边顺时针顺序连接组成的矩形；

所述开关包括至少一第一开关；

所述第一接地部与所述辐射体的第一边固定连接；

所述第一开关位于所述辐射体的第四边与所述第二接地部之间；

所述馈源连接于所述辐射体的第三边；

当所述第一开关为闭合状态时，所述辐射体与所述第二接地部连接以使所述天线组件具有第二极化方向。

9.根据权利要求1所述的电子装置，其中，所述电子装置为移动终端。

10.根据权利要求9所述的电子装置，其中，所述电子装置为标签设备。

Images