CN115485982A - 具有极化灵活性的混合天线 - Google Patents

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CN115485982A CN202180033437.3A CN202180033437A CN115485982A CN 115485982 A CN115485982 A CN 115485982A CN 202180033437 A CN202180033437 A CN 202180033437A CN 115485982 A CN115485982 A CN 115485982A
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Abstract

电子装置包括：第一对天线，所述第一对天线具有沿着平面中的第一方向的第一极化，其中第一对天线沿着所述平面中的第二方向彼此空间偏移；以及第二对天线，所述第二对天线具有沿着第二方向的第二极化，其中第二对天线沿着第一方向彼此空间偏移。在操作期间，电子装置可以将切换元件配置成：选择第一对天线，并将第二对天线电耦合到地；或选择第二对天线，并将第一对天线电耦合到地。然后，电子装置可以经由所选择的第一对天线或第二对天线与第二电子装置传送包或帧。

Description

具有极化灵活性的混合天线
技术领域
所描述的实施例涉及用于通信的技术。值得注意的是，所描述的实施例涉及用于使用具有极化灵活性的混合天线进行通信的技术。
背景技术
许多电子装置能够与其它电子装置无线通信。例如，这些电子装置可包括实施用于无线局域网(WLAN)(例如，电气和电子工程师协会(IEEE)802.11标准中描述的无线网络(有时称为“Wi-Fi”))的网络接口的网络子系统。例如，无线网络可以包括与一个或多个相关联电子装置(有时称为“客户端”)无线通信的接入点。
为了解决通信环境中的影响，在无线通信期间，通常使用具有不同预定义正交极化的一个或多个发射天线(有时称为“极化多样性”)。例如，可以使用具有水平极化(或平行于地面)和垂直极化(或垂直于地面)的单独的发射电路和发射天线，并且发射天线可以在空间上彼此偏移以确保它们是去相关的。原则上，空间上去相关的天线的不同预定义极化可以帮助确保来自天线中的至少一个的无线信号由客户端在通信环境中的给定位置处接收。
然而，对于电子装置的特定位置或部署几何形状，使用固定或预定义极化可能不是最佳的。此外，固定或预定义极化通常不能解决射频环境中的动态变化。因此，可用的极化可导致浪费天线方向图能量，降低通信性能。
发明内容
在第一组实施例中，描述了电子装置。所述电子装置包括：接口电路；第一天线，所述第一天线具有沿着平面(例如，水平平面)中的第一方向的第一极化；第二天线，所述第二天线具有沿着所述平面中的第二方向的第二极化；附加天线，所述附加天线具有第三极化，设置在所述平面中所述第一天线和所述第二天线远侧；以及切换元件，所述切换元件选择性地执行以下当中的一者或多者：选择所述第一天线、所述第二天线和所述附加天线中的一个或多个天线；将所述第一天线的一部分电耦合到地，或者将所述第二天线的一部分电耦合到地。注意，第一天线的所述部分和第二天线的所述部分是所述附加天线的选择性反射器。在操作期间，所述接口电路向所述切换元件提供控制信号以执行以下当中的一者或多者：选择所述第一天线、所述第二天线和所述附加天线中的一者或多者，选择性地将所述第一天线的部分电耦合到地，或者选择性地将所述第二天线的部分电耦合到地，其中，当电耦合到地时，所述第一天线的所述部分、所述第二天线的所述部分或所述第一天线的所述部分和所述第二天线的所述部分两者修改所述电子装置的天线辐射方向图。然后，所述接口电路经由所选择的一个或多个天线与第二电子装置传送包或帧，其中通信涉及发射或接收对应于包或帧的无线信号。
注意，第一天线或第二天线可包括偶极子天线。此外，第一天线和第二天线可经由切换元件的子集由竖直平行板传输线电耦合到馈电端口。此外，给定的竖直平行板传输线可以为第一天线或第二天线中的给定一个提供阻抗匹配(例如巴伦)。另外，给定的竖直平行板传输线可以是反射器中的给定一个。
在一些实施例中，第一方向垂直于第二方向。此外，所述第一极化或所述第二极化可以是水平极化，并且所述第三极化可以是垂直极化。
此外，第一天线、第二天线和附加天线可包括在两个频带中操作的天线。
另外，附加天线可包括三个天线。注意，附加天线中的至少一个可以具有平面中的与附加天线的其余部分不同的取向。
在一些实施例中，第一天线和第二天线被调谐到比附加天线更低的频率。当第一天线的所述部分或第二天线的所述部分选择性地电耦合到地时，第一天线的所述部分或第二天线的所述部分通过反射无线信号来修改天线辐射方向图。
此外，第一天线、第二天线或附加天线中的给定一个的底座可以联接到衬底(例如，印刷电路板)，同时第一天线、第二天线或附加天线中的给定一个的其余部分可以是自立式的。
此外，切换元件可包括射频开关。然而，切换元件可不包括PIN二极管。
另一实施例提供了所述接口电路。
另一实施例提供了一种具有用于与电子装置一起使用的程序指令的计算机可读存储介质。当由所述电子装置执行时，所述程序指令使所述电子装置执行前述实施例中的一个或多个中的前述操作中的至少一些。
另一实施例提供了一种可由电子装置执行的方法。此方法包括前述实施例中的一个或多个中的前述操作中的至少一些。
在第二组实施例中，描述电子装置。所述电子装置包括：接口电路；第一对天线，其具有沿着平面中的第一方向的第一极化，其中第一对天线沿着所述平面中的第二方向彼此空间偏移；以及第二对天线，其具有沿着第二方向的第二极化，其中第二对天线沿着第一方向彼此空间偏移。在操作期间，电子装置可以将切换元件配置成：选择第一对天线，并将第二对天线电耦合到地；或选择第二对天线，并将第一对天线电耦合到地。注意，选择第一对天线或第二对天线可以修改电子装置的天线辐射方向图。然后，电子装置可以经由所选择的第一对天线或第二对天线与第二电子装置通信，其中通信包括发射或接收对应于包或帧的无线信号。
注意，第一对天线或第二对天线中的给定天线可包括偶极子天线。
此外，第一对天线或第二对天线当被选择时可经由切换元件的子集由竖直平行板传输线电耦合到馈电端口。注意，给定的竖直平行板传输线可以为第一对天线或第二对天线中的给定天线提供阻抗匹配。
此外，第一方向可以垂直于第二方向。
另外，第一极化或第二极化可包括水平极化。
在一些实施例中，所述电子装置包括一组第一天线和一组第二天线。所述一组第一天线可包括第一对天线的多个实例，所述第一对天线的多个实例包括第一对天线，并且第一对天线的不同实例可沿着第二方向彼此空间偏移。此外，所述一组第二天线可以包括第二对天线的多个实例，所述第二对天线的多个实例包括第二对天线，并且第二对天线的不同实例可以沿着第一方向在空间上彼此偏移。
此外，第一对天线和第二对天线可以在两个频带中操作。
另外，第一对天线和第二对天线中的给定天线的底座可以联接到衬底，同时给定天线的其余部分可以是自立式的。
在一些实施例中，切换元件可包括：射频开关；或PIN二极管。
此外，在选择第一对天线或第二对天线之后，电子装置可以进一步修改电子装置的天线方向图。例如，可以使用自适应反射器和/或自适应定向器执行进一步的修改。例如，在进一步修改期间，自适应反射器或自适应定向器可以电耦合到地。替代地或另外地，可以通过将第一对天线或第二对天线中的给定天线中的天线元件选择性地电耦合到地来执行进一步修改。
另一实施例提供了所述接口电路。
另一实施例提供了一种具有用于与电子装置一起使用的程序指令的计算机可读存储介质。当由所述电子装置执行时，所述程序指令使所述电子装置执行前述实施例中的一个或多个中的前述操作中的至少一些。
另一实施例提供了一种可由电子装置执行的方法。此方法包括前述实施例中的一个或多个中的前述操作中的至少一些。
提供此发明内容是为了说明一些示范性实施例，以便提供对本文所述的主题的一些方面的基本理解。因此，应了解，上述特征是示例，且不应被解释为以任何方式缩小本文所述的主题的范围或精神。从以下详细描述、附图和权利要求书将显而易见本文所述的主题的其它特征、方面和优点。
附图说明
图1是说明根据本公开的实施例的电子装置之间的通信的示例的框图。
图2是说明根据本公开的实施例的传送包或帧的方法的示例的流程图。
图3是说明根据本公开的实施例的图1中的电子装置中的部件之间的通信的示例的图。
图4是说明根据本公开的实施例的具有动态可调极化的电子装置中的天线的俯视图的示例的图。
图5是说明根据本公开的实施例的图4的电子装置中的天线的示例的侧视图的图。
图6是说明根据本公开的实施例的具有动态可调极化的电子装置的示例的图。
图7是说明根据本公开的实施例的传送包或帧的方法的示例的流程图。
图8是说明根据本公开的实施例的图1中的电子装置中的部件之间的通信的示例的图。
图9是说明根据本公开的实施例的具有动态可调极化的电子装置中的天线的俯视图的示例的图。
图10是说明根据本公开的实施例的电子装置的示例的框图。
注意，相同的附图标记指代整个附图中的相应部分。此外，同一部分的多个实例由用破折号与实例编号分开的共同前缀指定。
具体实施方式
在第一组实施例中，描述了电子装置。此电子装置包括：接口电路、具有不同水平极化的天线、设置在天线远侧的具有竖直极化的附加天线和切换元件。注意，给定天线的一部分是额外天线的选择性反射器。在操作期间，接口电路向切换元件提供控制信号以执行以下当中的一者或多者：选择天线和附加天线中的一者或多者，或选择性地将天线中的给定一个的一部分电耦合到地，其中当电耦合到地时，所述给定天线的所述部分修改电子装置的天线辐射方向图。然后，接口电路经由所选择的天线和附加天线中的一者或多者与第二电子装置传送包或帧，其中通信涉及发射或接收对应于包或帧的无线信号。
在第二组实施例中，描述电子装置。此电子装置包括：第一对天线，所述第一对天线具有沿着平面中的第一方向的第一极化，其中第一对天线沿着所述平面中的第二方向彼此空间偏移；以及第二对天线，所述第二对天线具有沿着第二方向的第二极化，其中第二对天线沿着第一方向彼此空间偏移。在操作期间，电子装置可以将切换元件配置成：选择第一对天线，并将第二对天线电耦合到地；或选择第二对天线，并将第一对天线电耦合到地。注意，选择第一对天线或第二对天线可以修改电子装置的天线辐射方向图。然后，电子装置可以经由所选择的第一对天线或第二对天线与第二电子装置通信，其中通信包括发射或接收对应于包或帧的无线信号。
通过动态地修改无线信号的极化和/或所选择的一个或多个天线(或天线对)和/或附加天线的天线辐射方向图，这些通信技术可以允许电子装置适应不同的环境条件。值得注意的是，天线辐射方向图和/或由所选择的一个或多个天线和/或附加天线发射或接收的无线信号的极化可以至少部分地基于部署几何形状，例如电子装置在环境(例如建筑物)中的位置和邻近电子装置的周围环境的几何形状来修改。此外，天线辐射方向图和/或无线信号的极化可以至少部分地基于射频环境中的动态变化(例如第二电子装置的位置)来修改。因此，由天线和附加天线提供的额外自由度可以允许修改无线信号的极化和/或天线辐射方向图，以便改进或优化天线方向图能量的使用。因此，通信技术可以改进(或优化)与第二电子装置的通信性能(例如吞吐量)，并且因此可以在使用电子装置或第二电子装置时改进用户体验。
在接下来的讨论中，系统内的电子装置或部件根据无线通信协议传送包，所述无线通信协议是例如：与IEEE 802.11标准兼容的无线通信协议(有时称为
Figure BDA0003929078470000071
来自德克萨斯州奥斯汀(Austin)市的Wi-Fi联盟)，
Figure BDA0003929078470000072
(来自华盛顿州的柯克兰(Kirkland)市的蓝牙特殊兴趣小组)，和/或另一类型的无线接口(例如另一无线局域网接口)。例如，IEEE 802.11标准可以包括以下各项中的一项或多项：IEEE 802.11a、IEEE802.11b、IEEE 802.11g、IEEE 802.11-2007、IEEE 802.11n、IEEE 802.11-2012、IEEE802.11-2016、IEEE 802.11ac、IEEE 802.11ax、IEEE 802.11ba、IEEE 802.11be，或其它当前或未来开发的IEEE 802.11技术。此外，系统中的接入点可以使用有线通信协议，例如与电气和电子工程师协会(IEEE)802.3标准(有时称为“以太网”)兼容的有线通信协议(例如以太网II标准)，与控制器或服务通信。然而，可以在系统中使用各种通信协议，包括有线和/或无线通信。在接下来的讨论中，以太网和Wi-Fi用作说明性示例。
我们现在描述通信技术的一些实施例。图1呈现了说明系统110的示例的框图，所述系统可包括部件，例如：一个或多个接入点112、一个或多个电子装置114(例如，蜂窝电话、站、另一类型的电子装置等)和一个或多个任选控制器116。在系统110中，一个或多个接入点112可以使用与IEEE 802.11标准兼容的无线通信与一个或多个电子装置114无线通信。因此，无线通信可以在2.4GHz、5GHz、6GHz和/或60GHz频带中发生。(注意，在60GHz频带上的IEEE 802.11ad通信有时被称为“WiGig”。在本讨论中，这些实施例也被“Wi-Fi”所涵盖。)然而，可以使用各种频带。
此外，WLAN中的接入点112之间的有线和/或无线通信可经由网络118(例如，内部网、网状网络、点对点连接和/或互联网)发生，并且可使用网络通信协议，例如以太网。此网络可包括一个或多个路由器和/或交换机，例如路由器124。
如前所述，一个或多个接入点112和一个或多个电子装置114可经由无线通信进行通信。值得注意的是，接入点112中的一个或多个和电子装置114中的一个或多个可以在进行以下操作的同时进行无线通信：在无线信道上传输广告帧，通过扫描无线信道来检测另外无线信道，交换后续数据/管理帧(例如关联请求和响应)以建立连接，配置安全选项(例如，互联网协议安全)，经由连接发送和接收帧或包(其可包括作为有效载荷的关联请求和/或附加信息)，等等。
在一些实施例中，接入点112之间的有线和/或无线通信还涉及使用专用连接，例如通过点对点(P2P)通信技术。因此，接入点112可以支持WLAN内的有线通信(例如以太网)和WLAN内的无线通信(例如Wi-Fi)，并且接入点112中的一个或多个还可以支持有线通信协议(例如以太网)，以经由网络126(例如互联网)与诸如计算机或WLAN的一个或多个任选控制器116的其它电子装置通信。注意，一个或多个任选控制器116可以位于与系统110中的其它部件相同的位置，或者可以远程定位(即，位于不同位置)。此外，注意，一个或多个接入点112可由一个或多个任选控制器116管理。此外，注意一个或多个接入点112可以是物理接入点，或在计算机或电子装置上实施的虚拟或“软件”接入点。
如下文参考图10进一步描述的，一个或多个接入点112、一个或多个电子装置114和/或一个或多个可选控制器116可包括子系统，例如网络子系统、存储器子系统和处理器子系统。另外，一个或多个接入点112和一个或多个电子装置114可以在网络子系统中包括无线电装置120。更一般地，一个或多个接入点112和一个或多个电子装置114可以包括具有网络子系统的任何电子装置(或可以包括在具有网络子系统的任何电子装置内)，该网络子系统使得一个或多个接入点112和一个或多个电子装置114能够彼此无线通信。
如图1中可见，无线信号122(由锯齿线表示)从一个或多个接入点112中的至少一个接入点(例如接入点112-1)中的无线电装置120-2传输。这些无线信号由电子装置114-1中的无线电装置120-1接收。具体地，接入点112-1可以传输帧或包。反过来，这些帧或包可以由电子装置114-1接收。这可以允许接入点112-1将信息传送到电子装置114-1。注意，电子装置114-1与接入点112-1之间的通信可以由各种性能度量来表征，所述各种性能度量是例如：数据速率、成功通信的数据速率(有时称为“吞吐量”)、错误率(例如重试或重新发送率)、均衡信号相对于均衡目标的均方差、符号间干扰、多路径干扰、信噪比、眼图的宽度、在时间间隔(例如1-10秒)内成功传送的字节数与在该时间间隔内估计可以传送的最大字节数(后者有时称为通信信道或链路的“容量”)的比率，和/或实际数据速率与估计数据速率的比率(有时称为“利用率”)。尽管在一个或多个电子装置114和一个或多个接入点112中示出了无线电装置120的实例，但这些实例中的一个或多个可以不同于无线电装置120的其它实例。
如前所述，发射或接收的无线信号的极化通常受到天线或天线元件的可用的预定义极化的限制。然而，这些极化可能不适合部署电子装置的特定位置或环境。这可能导致天线方向图能量浪费和通信性能下降。
为了应对这一挑战，一个或多个接入点112(例如，接入点112-1)可以实施或使用该通信技术。值得注意的是，如下文参考图2-9进一步论述的，在通信技术中，接入点112-1可以使用无线信号(例如，向电子装置114-1)传送包或帧。无线信号可以由接入点112-1中具有相关联的预定义极化的一个或多个动态选择的天线传输。替代性地，接入点112-1可以使用相同或不同的天线接收对应于包或帧(例如，从电子装置114-1)的无线信号。注意，在一些实施例中，接入点112-1可以使用MIMO传送包或帧。例如，接入点112-1可以使用2x2、4x4、8x8、16x16或NxN(其中N是整数)MIMO。
可选择天线以便动态地调节或修改发射或接收的无线信号的极化。例如，可以动态地选择具有不同竖直和/或水平极化和/或不同取向的天线。值得注意的是，如图4(这呈现天线俯视图的示例)中所示，电子装置400可以包括：第一天线410-1，其具有沿着水平平面414中的方向412的水平极化；第一天线410-2，其具有沿着水平平面414中的方向416的水平极化；以及第二天线418(比方，例如，三根天线，有时称为“附加天线”)，其具有竖直极化，设置在水平平面414中第一天线410的远侧。注意，方向412和416可以彼此垂直。此外，应注意，第二天线418中的至少一个(例如第二天线418-1)可在水平平面414中具有与第二天线418的其余部分不同的取向。例如，第二天线418-1可以沿着垂直于沿着方向412定向的第二天线418-2和418-3的取向的方向416定向。
此外，如图6中所示，电子装置400可包括切换元件610(例如GaA FET、MEMS开关或射频开关)，所述切换元件选择性地执行以下当中的一者或多者：选择第一天线410-1、第一天线410-2和/或第二天线418中的一个或多个天线，将第一天线410-1的一部分电耦合(或解耦)到地或地平面，和/或将第一天线410-2的一部分电耦合(或解耦)到地或地平面。在一些实施例中，切换元件610-1、610-3、610-5、610-7、610-9和610-11是双工器，切换元件610-2和610-4是单极三掷开关，切换元件610-6、610-8、610-10和610-12是单极双掷开关。在本讨论中，应注意，电耦合到地可包括DC电连接。
如下文参考图2和3进一步描述的，在操作期间，电子装置400(例如接口电路，例如，图1中的无线电装置120-2)可以将控制信号提供到切换元件610以执行以下当中的一者或多者：选择所述一个或多个天线，将第一天线410-1的一部分选择性地电耦合(或解耦)到地或地平面，和/或将第一天线410-2的一部分选择性地电耦合(或解耦)到地或地平面。注意，第一天线410-1、第一天线410-2和/或第二天线418可以在两个频带(例如2.4和/或5GHz频带，例如在给定时间，给定天线可以在任一个或两个频带中发射或接收)中操作。此外，应注意，第一天线410-1的所述部分和/或第一天线410-2的所述部分可以是第二天线418的选择性反射器。当电耦合到地或地平面时，第一天线410-1的所述部分和/或第一天线410-2的所述部分可以修改电子装置的天线辐射方向图。
如图5中所示(其呈现例如第一天线410-1和第二天线418-1的天线的示例的侧视图)，第一天线410-1可包括偶极子天线。此外，电子装置400中的第一天线410(图4和图5)可经由切换元件610(图6)的子集和同轴电缆由竖直平行板传输线(例如竖直平行板传输线(VPPTL)510)从接口电路(例如图1中的无线电装置120-2)电耦合到射频馈电端口428(图4)。例如，竖直平行板传输线510中的中心金属板512可以联接到或连接到偶极子天线的一个臂516，并且竖直平行板传输线510中的外金属板514(其中一些在中心金属板下方)可以联接到或连接到偶极子天线的另一臂518。此外，第一天线410-1的底座422可以联接到衬底424(例如印刷电路板)，同时第一天线410-1的其余部分可以是自立式的。然而，在一些实施例中，第一天线410-1、第一天线410-2和第二天线418可设置于不同衬底(未示出)上，其中至少一些可具有彼此不同的取向。
另外，竖直平行板传输线510可以提供第一天线410-1和第二天线418-1的阻抗匹配(例如，将不平衡电信号转换成平衡电信号的巴伦)。注意，给定竖直平行平面传输线可具有对应于给定天线的中心频率的波长的四分之一的长度。
由于衬底424中的地平面，第一天线410-1可具有花生形天线辐射方向图，所述花生形天线辐射方向图具有沿着方向412的对称轴线。此外，第一天线410-1中的竖直平行板传输线510可以是第二天线418的反射器中的给定一个。因此，第二天线418-1可具有集中在水平平面414的一半中的天线辐射方向图，例如0与0与180°之间的股线天线辐射方向图。
在一些实施例中，第一天线410被调谐成以比第二天线418更低的频率谐振。例如，第一天线410可以被调谐到偏离第二天线418的载波或中心频率的0.1-0.2x的频率。当第一天线410-1的所述部分和/或第一天线410-2的所述部分选择性地电耦合到地或地平面时，第一天线410-1的所述部分和/或第一天线410-2的所述部分通过反射无线信号来修改电子装置400的天线辐射方向图，例如，通过使天线辐射方向图在与给定反射器相反的方向上更具方向性(例如，比全向天线辐射方向图更具方向性的天线辐射方向图)。替代性地，当给定反射器与地或地平面分离时，可不明显地修改天线辐射方向图。
返回参考图4，在一些实施例中，电子装置400可包括邻近第一天线410的一个或多个任选的定向器426。注意，一个或多个任选的定向器426可被调谐以比第一天线410更高的频率谐振。例如，给定任选定向器的长度可以是第一天线410中的给定天线之一的长度的0.9-0.95倍。此外，可以使用设置在单极或偶极后面的金属来实施给定的任选定向器。当给定的任选定向器选择性地与地或地平面电解耦时，给定任选定向器可以重新辐射无线信号以便修改天线辐射方向图，例如通过使天线辐射方向图在给定任选定向器的方向上比电子装置400的未修改的天线辐射方向图更具方向性。替代性地，当给定的任选定向器选择性地电耦合到地或地平面时，其可能不会明显地修改天线辐射方向图。
返回参考图1，在一些实施例中，所选择的一个或多个天线(并且因此所选择的极化)至少部分地基于接入点112-1的部署几何形状、位置或环境。(因此，接入点112-1可具有“极化灵活性天线”。)替代性地，所选择的极化可以至少部分地基于从电子装置114-1接收的反馈。例如，电子装置114-1可以确定与从接入点112-1接收的包或帧相关联的一个或多个通信性能度量(例如，吞吐量、接收到的信号强度指示器、信噪比或另一个通信性能度量)。然后，电子装置114-1可以将对应于或包括一个或多个通信性能度量(例如指定一个或多个通信性能度量的信息)的反馈(例如确认)提供到接入点112-1。注意，极化的选择可以在运行中执行(例如，当传送包或帧时)和/或可以基于特定装置执行(例如，对于电子装置114-1)。
在一些实施例中，无线电装置120-2通过改变对应于无线信号的电信号的相对幅值和/或相位(例如，在无线电装置120-2与图4中的第一天线410和/或第二天线418中的一个之间使用滤波器和/或相位修改元件，例如抽头型延迟线)来动态地调节发射或接收极化，为进行传输，所述无线信号用于驱动所选择的一个或多个天线或天线元件，或者为进行接收，被所选择的一个或多个天线或天线元件接收。
如前所述，在一些实施例中，发射和/或接收极化至少部分地基于与电子装置114-1相关联的反馈(例如，确认、指定吞吐量的信息、指定所接收的信号强度指示器的信息、指定信噪比的信息或更一般地，通信性能度量)进行动态调节。注意，动态调节可以在运行中执行(例如，当传送包或帧时)和/或可以在装置特定基础上执行(例如，对于电子装置114-1)。因此，接入点112-1可以使用任意极化(线性，例如，水平、垂直或任何倾斜、圆形或椭圆形)以发射和/或接收包或帧。
如下文参考图7-9进一步描述，在通信技术的一些实施例中，可以选择天线对，以便动态地调节或修改发射或接收的无线信号的极化。值得注意的是，电子装置(例如，接入点112-1)可包括：第一对天线，其具有沿着平面中的第一方向的第一极化，其中第一对天线沿着平面中的第二方向彼此空间偏移；以及第二对天线，其具有沿着第二方向的第二极化，其中第二对天线沿着第一方向空间偏移彼此。例如，第一方向可以垂直于第二方向。此外，第一极化或第二极化可包括水平极化。
在操作期间，接入点112-1(例如，无线电装置120-2)可以将切换元件配置成：选择第一对天线，并将第二对天线电耦合到地；或选择第二对天线，并将第一对天线电耦合到地。注意，选择第一对天线或第二对天线可以修改电子装置900的天线辐射方向图。然后，接入点112-1可以经由所选择的第一对天线或第二对天线与电子装置114-1通信，其中通信包括发射或接收对应于包或帧的无线信号。
在选择第一对天线或第二对天线之后，接入点112-1可以进一步修改电子装置的天线方向图。例如，接入点112-1可以使用波束弯曲技术(下文参考图10进一步描述)和/或波束成形。值得注意的是，接入点112-1可以使用自适应反射器和/或自适应定向器执行进一步修改。在一些实施例中，在进一步修改期间，自适应反射器或自适应定向器可以电耦合到地。替代地或另外地，可以通过将第一对天线或第二对天线中的给定天线中的天线元件选择性地电耦合到地来执行进一步修改。
注意，第一对天线或第二对天线中的给定天线可包括偶极子天线。此外，第一对天线或第二对天线当被选择时可经由切换元件的子集由竖直平行板传输线电耦合到馈电端口。给定的竖直平行板传输线可以为第一对天线或第二对天线中的给定天线提供阻抗匹配。此外，第一对天线和第二对天线可以在两个频带中操作。另外，第一对天线和第二对天线中的给定天线的底座可以联接到衬底，同时给定天线的其余部分可以是自立式的。
在一些实施例中，接入点112-1包括一组第一天线和一组第二天线。所述一组第一天线可包括第一对天线的多个实例，所述第一对天线的多个实例包括第一对天线，并且第一对天线的不同实例可沿着第二方向彼此空间偏移。此外，所述一组第二天线可以包括第二对天线的多个实例，所述第二对天线的多个实例包括第二对天线，并且第二对天线的不同实例可以沿着第一方向在空间上彼此偏移。注意，切换元件可包括：射频开关、MEMS开关或PIN二极管。
以此方式，通信技术可以允许即便用具有预定义极化的一组一个或多个可用天线(例如一个或多个天线对)，也获得不同的极化和/或天线辐射方向图。此外，通信技术可以允许将在接入点112-1处发射或接收的无线信号的极化和/或天线辐射方向图定制到特定环境、部署几何形状或位置和/或至少部分地基于动态通信环境。因此，通信技术可以改进(或优化)与电子装置114-1的通信性能(例如吞吐量)，并且因此可以改进系统110中的用户体验。
在所描述的实施例中，处理电子装置中的帧或包和/或一个或多个接入点可以包括：接收具有帧或包的无线信号122；从所接收的无线信号122解码/提取帧或包以获取帧或包；以及处理帧或包以确定帧或包中包含的信息。
尽管我们将图1中所示的网络环境描述为示例，但在替代实施例中，可能存在不同数量或类型的电子装置或部件。例如，一些实施例包括更多或更少的电子装置或部件。因此，在一些实施例中，可以存在一个或多个接入点112、一个或多个电子装置114和/或一个或多个任选控制器116中的至少一些的更少或另外的实例。作为另一示例，在另一实施例中，不同的电子装置正在发射和/或接收帧或包。
我们现在描述该方法的实施例。图2呈现了说明传送包或帧的方法200的示例的流程图。此外，方法200可以由电子装置执行，所述电子装置是例如图1中的一个或多个接入点112中的一个接入点，例如接入点112-1。在操作期间，电子装置可以执行一个或多个操作(操作210)，包括以下当中的一者或多者：选择具有预定义极化的一个或多个天线，和/或选择性地将一个或多个天线的一个或多个部分电耦合到地。所述一个或多个操作可以动态地修改从电子装置发射或由电子装置接收的无线信号的极化，和/或可以动态地修改所述一个或多个所选择天线的天线辐射方向图。
例如，电子装置可包括：第一天线，其具有沿着平面中的第一方向的第一极化(例如水平平面)；第二天线，其具有沿着平面中的第二方向的第二极化；具有第三极化的附加天线，其设置于平面中的第一天线和第二天线的远侧；以及切换元件，其选择性地执行一个或多个操作(操作210)。注意，第一天线的所述部分和第二天线的所述部分可以是附加天线的选择性反射器。此外，执行一个或多个操作(操作210)可以涉及向切换元件提供控制信号以执行以下当中的一者或多者：选择第一天线、第二天线和附加天线中的一个或多个天线，将第一天线的一部分选择性地电耦合到地，或选择性地将第二天线的一部分电耦合到地，其中第一天线的所述部分、第二天线的所述部分或第一天线的所述部分和第二天线的所述部分两者当电耦合到地时修改所述电子装置的天线辐射方向图。
然后，电子装置可以经由所选择的一个或多个天线与第二电子装置传送包或帧(操作212)，其中通信涉及发射或接收对应于包或帧的无线信号。
在一些实施例中，电子装置可选地执行一个或多个额外操作(操作214)。例如，电子装置可以接收与第二电子装置相关联的反馈，并且一个或多个天线的选择(并且因此，无线信号的极化的修改)可以至少部分地基于反馈。
在方法200的一些实施例中，可能存在额外或更少的操作。此外，可以改变操作的顺序，并且/或者可以将两个或更多个操作组合成单个操作。
在图3中进一步示出了通信技术的实施例，该图呈现了说明根据一些实施例的接入点112-1与电子装置114-1之间的通信的示例的图。值得注意的是，接入点112-1中的接口电路(IC)310可以将控制信号312提供到接入点112-1中的一个或多个开关314。这些控制信号可以在接入点112-1中动态地选择具有相关联的预定义极化的一个或多个天线316。例如，一个或多个天线316可包括以下当中的一者或多者：第一天线，所述第一天线具有沿着平面(例如水平平面)中的第一方向的第一极化；第二天线，所述第二天线具有沿着平面中的第二方向的第二极化；以及附加天线，所述附加天线具有第三极化，设置在所述平面中第一天线和第二天线远侧。通过改变一个或多个开关314的状态，控制信号312可以动态地修改或调节由接入点112-1发射或接收的无线信号的极化。
此外，开关314中的至少一些可以选择性地将一个或多个天线316的一个或多个部分电耦合到地，使得所述一个或多个部分是一个或多个天线316中的至少一些的反射器。以此方式，控制信号312可以动态地修改或调节一个或多个天线316的天线辐射方向图。
然后，接口电路310可以经由一个或多个天线314与电子装置114-1传送包318或帧。例如，接口电路310可以将对应于包318的电信号320提供给一个或多个天线316中的给定一个天线，所述一个或多个天线可以将对应于包318的无线信号322传输到电子装置114-1。替代性地，电子装置114-1可以将对应于包318的无线信号324传输到接入点112-1，所述接入点可以使用一个或多个所选择的天线316接收无线信号324，并且可以将电信号326提供到接口电路310。
注意，极化和/或天线辐射方向图的动态调节可以至少部分地基于来自电子装置114-1的反馈330。值得注意的是，在接收无线信号322之后，电子装置114-1可以确定一个或多个通信性能度量(CPM)328，然后可以向接入点112-1提供反馈330。此反馈可包括指定一个或多个通信性能度量(例如接收到的信号强度、吞吐量等)的确认和/或信息。在接收反馈330之后，接口电路310可以确定对天线辐射方向图和/或极化中的一个或多个的调节332。
虽然图3中未示出，但接入点112-1可以动态地修改天线辐射方向图中的一个或多个和/或无线信号324的极化。注意，这些修改或调节可以至少部分地基于与从电子装置114-1传送包316相关联的一个或多个通信性能度量，例如由接口电路310确定的一个或多个通信性能度量。
此外，虽然图3使用具有单箭头或双箭头的线的单向或双向通信示出了部件之间的通信，但通常，此图中的给定操作中的通信可以涉及单向或双向通信。
在通信技术的一些实施例中，接入点可以使用图4-6中所示的能力来动态地调节一个或多个所选择的天线的天线辐射方向图和/或由一个或多个所选择的天线发射或接收的无线信号的极化。这些能力可以允许更适合于部署环境或适应动态无线环境(例如客户端的当前位置)的天线辐射方向图的产生和/或极化的选择。
通信技术可以允许接入点在不同天线辐射方向图之间切换，以及指定每个天线辐射方向图(例如，垂直或水平)的极化。此能力可通过将竖直天线和水平天线自由放置在衬底上来实现，例如第一水平天线和第一竖直天线作为一对，同时第二水平天线和两个额外竖直天线是另一对。注意，屏蔽罐或部件可以放置在衬底上的各对之间。
天线可以使用印刷电路板技术、冲压、激光直接结构化和/或热棒制造技术来制造。请注意，天线的性能和大小可以互相抵消。
此外，每个天线可以具有匹配网络电路。这些可以随后为切换元件，例如，双工器、单极三掷开关和/或单极双掷开关，以便选择天线辐射方向图和极化。然而，在其它实施例中，可排除切换元件。虽然在这些实施例中无法配置极化，但还可以减少或消除隔离问题。
此外，为了给天线馈电，电缆可能不需要垂直定向。这可以减少来自电缆共模的交叉极化辐射。另外，在天线是自立式的实施例中，可能不需要支撑板或衬底(具有数十个射频部件)来支撑天线。
在一些实施例中，PIN二极管可以不用于以高速接通或断开寄生部件(例如反射器)。这可以减少对较高数据调制编码方案的影响，否则当在例如2.4GHz频带或5GHz频带之间切换时，这可能需要-33dB或更好的误差向量幅度(EVM)。
注意，第一天线410可以例如在2.5GHz的中心频率具有在-0.6与-0.7dB之间的辐射效率、-1.4与-1.7dB之间的总效率以及8.7与8.9dBi之间的方向性。此外，第二天线418可以例如在2.5GHz的中心频率具有在-0.3与-0.5dB之间的辐射效率、在-0.8与-1.2dB之间的总效率以及在5.2与6.8dBi之间的方向性。
此外，第一天线410可以例如在5.5GHz的中心频率具有在-0.6与-0.7dB之间的辐射效率、在-0.6与-0.8dB之间的总效率以及在7.8与8.1dBi之间的方向性。另外，第二天线418可以例如具有在5.5GHz的中心频率下在-0.1与-0.2dB之间的辐射效率、在-0.3与-0.4dB之间的总效率以及在7.1与7.6dBi之间的方向性。
注意，动态地改变或调节极化可能不会增加一个或多个所选择天线的天线辐射方向图的增益。相反，动态改变或调装置的极化可以减少或消除一个极化处的衰落无效的影响和/或由于反射引起的极化的变化。
我们现在描述该方法的其它实施例。图7呈现了说明传送包或帧的方法700的示例的流程图。此外，方法700可以由电子装置执行，所述电子装置是例如图1中的一个或多个接入点112中的一个接入点，例如接入点112-1。在操作期间，电子装置可配置切换元件(操作710)以：选择第一对天线并将第二对天线电耦合到地；或选择第二对天线并将第一对天线电耦合到地。例如，电子装置可以向切换元件提供控制信号。注意，第一对天线可以具有沿着平面中的第一方向的第一极化，并且第一对天线沿着平面中的第二方向彼此空间偏移，并且第二对天线可以具有沿着第二方向的第二极化，并且第二对天线沿着第一方向彼此空间偏移。此外，选择第一对天线或第二对天线会修改电子装置的天线方向图。
然后，电子装置可以经由所选择的第一对天线或第二对天线与第二电子装置通信(操作712)，其中通信可包括发射或接收对应于包或帧的无线信号。
在一些实施例中，电子装置可以可选地执行一个或多个额外操作(操作714)。例如，当被选择(操作710)时，第一对天线或第二对天线可以经由切换元件的子集由竖直平行板传输线电耦合到馈电端口。注意，给定的竖直平行板传输线可以为第一对天线或第二对天线中的给定天线提供阻抗匹配。
此外，在选择第一对天线或第二对天线(操作710)之后，电子装置可以进一步修改电子装置的天线方向图。例如，可以使用自适应反射器和/或自适应定向器执行进一步的修改。例如，在进一步修改期间，自适应反射器或自适应定向器可以电耦合到地。替代地或另外地，可以通过将第一对天线或第二对天线中的给定天线中的天线元件选择性地电耦合到地来执行进一步修改。因此，在一些实施例中，进一步的修改可以涉及波束弯曲技术。
此外，第一对天线或第二对天线中的给定天线可包括偶极子天线。此外，第一方向可以垂直于第二方向。另外，第一极化或第二极化可包括水平极化。
在一些实施例中，所述电子装置包括一组第一天线和一组第二天线。所述一组第一天线可包括第一对天线的多个实例，所述第一对天线的多个实例包括第一对天线，并且第一对天线的不同实例可沿着第二方向彼此空间偏移。此外，所述一组第二天线可以包括第二对天线的多个实例，所述第二对天线的多个实例包括第二对天线，并且第二对天线的不同实例可以沿着第一方向在空间上彼此偏移。
此外，第一对天线和第二对天线可以在两个频带中操作。另外，第一对天线和第二对天线中的给定天线的底座可以联接到衬底，同时给定天线的其余部分可以是自立式的。在一些实施例中，切换元件可包括：射频开关；或PIN二极管。
注意，可以动态地执行切换元件的配置(操作710)，并且因此可以动态地执行天线辐射方向图的修改。例如，第一对天线或第二对天线的选择可能不经常地执行(准静态)。替代性地，第一对天线或第二对天线的选择可以在逐个包或逐个帧的基础上执行。在一些实施例中，切换元件的配置(操作710)可以至少部分地基于由电子装置计算的和/或从第二电子装置接收的反馈，例如：指定与通信相关联的一个或多个通信性能度量的信息(操作712)；确认(例如，对收到包或帧的确认)；或没有确认。
在方法700的一些实施例中，可能存在额外或更少的操作。此外，可以改变操作的顺序，并且/或者可以将两个或更多个操作组合成单个操作。
在图8中进一步示出了通信技术的实施例，该图呈现了说明根据一些实施例的接入点112-1与电子装置114-1之间的通信的示例的图。值得注意的是，接入点112-1中的接口电路(IC)810可以将控制信号812提供到接入点112-1中的一个或多个开关814。这些控制信号可以将开关814配置成在接入点112-1中动态地选择具有相关联的预定义极化的一对或多对天线(PoA)816。例如，一对或多对天线816可以包括：第一对天线，其具有沿着平面中的第一方向的第一极化并且沿着平面中的第二方向在空间上彼此偏移；以及第二对天线，其具有沿着第二方向的第二极化并且沿着第一方向在空间上彼此偏移。通过改变一个或多个开关814的状态，控制信号812可以动态地修改或调节由接入点112-1发射或接收的无线信号的极化。
此外，开关814中的至少一些可以选择性地将一对或多对天线816电耦合到地。例如，当选择第一对天线时，第二对天线可以电耦合到地。替代性地，当选择第二对天线时，第一对天线可以电耦合到地。以此方式，控制信号812可以动态地修改或调节一对或多对天线816的天线辐射方向图。
然后，接口电路810可以经由一对或多对天线814与电子装置114-1传送包818或帧。例如，接口电路810可以将对应于包818的电信号820提供到所选择的第一对天线或所选择的第二对天线，所选择的第一对天线或所选择的第二对天线可以将对应于包818的无线信号822传输到电子装置114-1。替代性地，电子装置114-1可以将对应于包818的无线信号824传输到接入点112-1，所述接入点可以使用所选择的第一对天线或所选择的第二对天线接收无线信号824，并且可以将电信号826提供到接口电路810。
注意，极化和/或天线辐射方向图的动态调节可以至少部分地基于来自电子装置114-1的反馈830。值得注意的是，在接收无线信号822之后，电子装置114-1可以确定一个或多个通信性能度量(CPM)828，然后可以向接入点112-1提供反馈830。此反馈可包括指定一个或多个通信性能度量(例如接收到的信号强度、吞吐量等)的确认和/或信息。在接收反馈830之后，接口电路810可以确定对天线辐射方向图和/或极化中的一个或多个的调节832。
虽然图8中未示出，但接入点112-1可以动态地修改天线辐射方向图中的一个或多个和/或无线信号824的极化。注意，这些修改或调节可以至少部分地基于与从电子装置114-1传送包816相关联的一个或多个通信性能度量，例如由接口电路810确定的一个或多个通信性能度量。
此外，虽然图8使用具有单箭头或双箭头的线的单向或双向通信示出了部件之间的通信，但通常，此图中的给定操作中的通信可以涉及单向或双向通信。
图9呈现了说明根据本公开的实施例的具有动态可调极化的电子装置900中的天线的俯视图的示例的图。值得注意的是，电子装置900可包括一组第一天线910和一组第二天线912。注意，该组第一天线910和该组第二天线912可以网格图案布置。
此外，该组第一天线910可包括第一对天线的多个实例(例如第一对天线914)。此第一对天线可以具有沿着平面920中的第一方向916的第一极化，其中第一对天线914沿着平面920中的第二方向918在空间上彼此偏移922。注意，该组第一天线910中的第一对天线的不同实例可以沿着第二方向918在空间上彼此偏移。
此外，该组第一天线912可包括第二对天线的多个实例(例如第二对天线924)。所述第二对天线可具有沿着平面920中的第二方向918的第二极化，其中第二对天线924沿着平面920中的第一方向916在空间上彼此偏移926。注意，所述一组第二天线912中的第二对天线的不同实例可以沿着第一方向916在空间上彼此偏移。
此外，注意，前述实施例可包括更少或附加的部件，两个或更多个部件可组合成单个部件，并且/或者一个或多个部件的位置可改变。
在一些实施例中，给定天线可以是或可以包括单极子或偶极子(例如弯曲偶极子天线)或缝隙天线。例如，偶极子天线可以具有水平极化，并且缝隙天线可以具有垂直极化。然而，可以使用各种类型的天线和/或天线元件。天线可以是独立的和/或可以在衬底或印刷电路板(例如，FR4、Rogers 4003或另一介电材料)上实施，例如通过在衬底的一侧上使用金属或另一射频导电箔，并且在衬底的另一(共面)侧上使用地平面。而且，一个或多个额外部件可任选地包括在衬底的任一侧或两侧上。注意，给定天线可以具有基本上在衬底的平面中的极化。
此外，给定天线中的各个部件的尺寸可以通过使用射频模拟软件来确定，所述射频模拟软件例如HFSS(来自宾夕法尼亚州堪南斯堡(Canonsburg)的Ansys,Inc.)、CST(来自法国韦利济-维拉库布莱(Vélizy-Villacoublay)的3DS)、FEKO(来自密歇根州特罗伊(Troy)的Altair Engineering)或IE3D(来自加利福尼亚州弗里蒙特(Fremont)的ZelandSoftware)。在一些实施例中，给定天线可包括一个或多个额外部件，例如实施相位或阻抗匹配，改变共振频率，扩大频率响应(或带宽)等的无源部件。例如，在2.4至2.4835GHz频带中，偶极子的频率响应可以在300-500MHz之间。
此外，以射频(与基带相对)切换可以允许接入点具有更少的上/下转换器，并且可以简化接口电路与天线之间的阻抗匹配。例如，给定天线可以在所选天线元件的所有配置下提供阻抗匹配，而不管选择了哪个天线元件。在一些实施例中，不管选择了哪个天线元件，在所选天线元件的所有配置下，在频率范围(例如IEEE 802.11标准中的频带)内可以维持与小于10dB的返回损耗的匹配。
作为使用天线或天线元件来改变极化和/或天线辐射方向图的替代或补充，在一些实施例中，通信技术可以与波束成形和/或波束弯曲技术结合使用。注意，极化、波束成形和/或波束弯曲技术的变化可以在发射和/或接收期间使用。
我们现在描述可能执行通信技术中的至少一些操作的电子装置的实施例。例如，电子装置可以包括系统110中的部件，例如以下各项中的一者：一个或多个接入点112、一个或多个电子装置114和/或一个或多个可选控制器116。图10呈现了说明根据一些实施例的电子装置1000的框图。此电子装置包括处理子系统1010、存储器子系统1012和网络子系统1014。处理子系统1010包括被配置成执行计算操作的一个或多个装置。例如，处理子系统1010可包括一个或多个微处理器、ASIC、微控制器、可编程逻辑装置、图形处理器单元(GPU)和/或一个或多个数字信号处理器(DSP)。
存储器子系统1012包括用于为处理子系统1010和网络子系统1014存储数据和/或指令的一个或多个装置。例如，存储器子系统1012可包括动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)和/或其它类型的存储器(其共同或单独地有时称为“计算机可读存储介质”)。在一些实施例中，在存储器子系统1012中的用于处理子系统1010的指令包括：一个或多个程序模块或指令集(例如，程序指令1022或操作系统1024)，其可以由处理子系统1010执行。注意，一个或多个计算机程序可以构成计算机程序机制。此外，存储器子系统1012中的各种程序指令中的指令可以下述方式实施：高级程序语言、面向对象的编程语言，和/或汇编或机器语言。此外，编程语言可以被编译或解释，例如可配置或配置(其可以在此论述中可互换使用)，以由处理子系统1010执行。
另外，存储器子系统1012可以包括用于控制对存储器的访问的机构。在一些实施例中，存储器子系统1012包括存储器层次，该存储器层次包括耦合到电子装置1000中的存储器的一个或多个高速缓存。在这些实施例中的一些实施例中，一个或多个高速缓存位于处理子系统1010中。
在一些实施例中，存储器子系统1012耦合到一个或多个高容量海量存储装置(未示出)。例如，存储器子系统1012可以耦合到磁驱动器或光学驱动器、固态驱动器或另一类型的海量存储装置。在这些实施例中，存储器子系统1012可以由电子装置1000用作常用数据的快速存取存储，同时海量存储装置用于存储较少使用的数据。
网络子系统1014包括一个或多个装置，该一个或多个装置被配置成联接到有线和/或无线网络(即，以执行网络操作)并在有线和/或无线网络上通信，包括：控制逻辑1016、接口电路1018和一个或多个天线1020(或天线元件)。(虽然图10包括一个或多个天线1020，但在一些实施例中，电子装置1000包括一个或多个节点，例如节点1008，例如焊垫，其可以耦合到一个或多个天线1020。因此，电子装置1000可以包括或可以不包括一个或多个天线1020。)例如，网络子系统1014可以包括蓝牙网络系统、蜂窝网络系统(例如,3G/4G/5G网络，例如UMTS、LTE等)、USB网络系统、基于IEEE 802.11中描述的标准的网络系统(例如，Wi-Fi网络系统)、以太网网络系统和/或另一网络系统。
在一些实施例中，可使用一个或多个天线1020(或天线元件)中的方向图整形器(例如反射器)来适配或更改电子装置1000的发射天线辐射方向图，该方向图整形器可独立地且选择性地电耦合到地以在不同方向上操纵发射天线辐射方向图(有时称为“波束弯曲”)。(天线辐射方向图整形器可以与前面讨论的定向器和反射器不同。)因此，如果一个或多个天线1020包括N个天线辐射方向图整形器，则一个或多个天线1020可以具有2N个不同的天线辐射方向图配置。更一般地，给定天线辐射方向图可包括指定给定天线辐射方向图的主要瓣或主瓣的方向的信号的振幅和/或相位，以及所谓的“排除区域”或“排除区”(有时称为“凹口”或“无效”)。注意，给定天线辐射方向图的排除区包括给定天线辐射方向图的低强度区域。虽然在排除区中强度不一定为零，但其可低于阈值，例如4dB或低于给定天线辐射方向图的峰值增益。因此，给定天线辐射方向图可以包括在感兴趣的电子装置的方向上引导增益的局部最大值(例如，初级波束)，以及减少在不感兴趣的其它电子装置的方向上的增益的一个或多个局部最小值。以此方式，可选择给定天线辐射方向图，使得避免(例如与其它电子装置的)不期望的通信以减少或消除不利影响，例如干扰或串扰。
网络子系统1014包括处理器、控制器、无线电设备/天线、插座/插头，和/或用于与每个支持的网络系统耦合、在每个支持的网络系统上通信和处理每个支持的网络系统的数据和事件的其它装置。注意，用于与每个网络系统的网络耦合、在其上通信以及在其上处理数据和事件的机构有时统称为网络系统的“网络接口”。此外，在一些实施例中，电子装置之间的“网络”或“连接”尚不存在。因此，电子装置1000可以使用网络子系统1014中的机制来执行电子装置之间的简单无线通信，例如，传输帧和/或扫描由其它电子装置传输的帧。
在电子装置1000内，使用总线1028将处理子系统1010、存储器子系统1012和网络子系统1014耦合在一起。总线1028可以包括子系统可以用来在彼此之间传送命令和数据的电连接、光学连接和/或电光连接。尽管为了清楚起见仅示出一个总线1028，但不同实施例可包括不同数目或配置的子系统之间的电、光学和/或电光连接。
在一些实施例中，电子装置1000包括用于在显示器上显示信息的显示子系统1026，该显示子系统可包括显示器驱动器和显示器，例如液晶显示器、多点触控触摸屏等。
电子装置1000可以是具有至少一个网络接口的任何电子装置(或者可以包括在所述任何电子装置中)。例如，电子装置1000可以是(或可以包括在以下各项中)：台式计算机、笔记本电脑、次笔记本型电脑/上网本、服务器、计算机、主机计算机、基于云的计算机、平板电脑、智能手机、手机、智能手表、消费者电子装置、便携式计算装置、接入点、收发器、控制器、无线电节点、路由器、交换机、通信设备、测试设备、和/或另一电子装置。
尽管特定部件用于描述电子装置1000，但在替代实施例中，电子装置1000中可存在不同部件和/或子系统。例如，电子装置1000可以包括一个或多个附加处理子系统、存储器子系统、网络子系统和/或显示子系统。另外，子系统中的一个或多个可能不存在于电子装置1000中。此外，在一些实施例中，电子装置1000可包括图10中未示出的一个或多个额外子系统。另外，尽管图10中示出了单独的子系统，但在一些实施例中，给定子系统或部件中的一些或全部可集成到电子装置1000中的其它子系统或部件中的一个或多个中。例如，在一些实施例中，指令1022包括在操作系统1024中，并且/或者控制逻辑1016包括在接口电路1018中。
此外，电子装置1000中的电路和部件可以使用模拟和/或数字电路的任何组合来实施，所述模拟和/或数字电路包括：双极、PMOS和/或NMOS门或晶体管。此外，这些实施例中的信号可以包括具有近似离散值的数字信号和/或具有连续值的模拟信号。另外，部件和电路可以是单端的或差动的，并且电源可以是单极的或双极的。
集成电路(有时称为“通信电路”或“通信装置”)可以实现网络子系统1014的一些或全部功能。集成电路可包括硬件和/或软件机构，所述硬件和/或软件机构用于从电子装置1000发射无线信号并且在电子装置1000处从其它电子装置接收信号。除了本文所述的机构之外，无线电设备通常是本领域已知的，因此未详细描述。一般来说，网络子系统1014和/或集成电路可以包括任何数量的无线电设备。注意，多无线电设备实施例中的无线电设备以与所描述的单无线电设备实施例类似的方式起作用。
在一些实施例中，网络子系统1014和/或集成电路包括配置机构(例如，一个或多个硬件和/或软件机构)，该配置机构将无线电配置成在给定通信信道(例如，给定载波频率)上传输和/或接收。例如，在一些实施例中，配置机构可以用于将无线电设备从在给定通信信道上监测和/或传输切换到在不同通信信道上监测和/或传输。(请注意，如本文所使用，“监测”包括从其它电子装置接收信号，并可能对所接收的信号执行一个或多个处理操作)
在一些实施例中，用于设计集成电路或集成电路的一部分(包括本文所述的电路中的一个或多个电路)的过程的输出可以是计算机可读介质，例如磁带或光盘或磁盘。计算机可读介质可以用数据结构或描述电路的其它信息编码，所述数据结构或描述电路的其它信息可以被物理地实例化为集成电路或集成电路的部分。尽管可以使用各种格式进行此类编码，但这些数据结构通常编写为：Caltech中间格式(CIF)、Calma GDS II流格式(GDSII)或电子设计交换格式(EDIF)、OpenAccess(OA)或开放艺术品系统交换标准(OASIS)。集成电路设计领域的技术人员可以从上文详述的类型的示意图和相应描述开发此类数据结构，并编码计算机可读介质上的数据结构。集成电路制造领域的技术人员可以使用此类编码数据来制造包括本文所述的电路中的一个或多个电路的集成电路。
虽然前述讨论使用Wi-Fi和/或以太网通信协议作为说明性示例，但在其它实施例中，可以使用各种通信协议，且更一般地，可以使用通信技术。因此，通信技术可用于各种网络接口中。此外，虽然前述实施例中的一些操作在硬件或软件中实施，但一般而言，前述实施例中的操作可以在各种各样的配置和架构中实施。因此，前述实施例中的一些或全部操作可以在硬件中、在软件中或两者中执行。例如，通信技术中的至少一些操作可以使用程序指令1022、操作系统1024(例如用于接口电路1018的驱动程序)或在接口电路1018中的固件中实施。替代地或另外，通信技术中的至少一些操作可以在物理层，例如接口电路1018中的硬件中实施。
此外，尽管前述实施例说明了无线信号在一个或多个频带中的使用，但在其它实施例中，这些信号可以在一个或多个频带中传送，所述频带包括：微波频带、雷达频带、600MHz、2.4GHz、5GHz、6GHz、60GHz，和/或由Citizens Broadband Radio Service(CBRS，公民波段无线电服务)或由LTE使用的频带。在一些实施例中，电子装置之间的通信使用多用户传输(例如，正交频分多址或OFDMA)。
此外，尽管前述实施例说明了采用接入点的通信技术，但在其它实施例中，通信技术可以与广泛的各种电子装置一起使用，所述电子装置包括：台式计算机，笔记本电脑，次笔记本型电脑/上网本，服务器，计算机，主机计算机，基于云的计算机，平板电脑，智能手机，手机，智能手表，消费者电子装置，便携式计算装置，收发器，控制器，无线电节点(例如，eNodeB)，路由器，交换机，通信设备，基站，测试设备，和/或另一电子装置。
在前面的描述中，我们提及“一些实施例”。注意，“一些实施例”描述所有可能实施例的子集，但并不总是指定实施例的相同子集。此外，应注意，前述实施例中的数值是一些实施例的说明性示例。在通信技术的其它实施例中，可以使用不同的数值。
前述描述旨在使所属领域的技术人员能够制造和使用本公开，并且在特定应用及其要求的上下文中提供。而且，已经仅出于说明和描述的目的呈现了对本公开的实施例的前述描述。它们并不旨在是详尽的或将本公开限于所公开的形式。因此，许多修改和变化对于本领域技术人员来说将是显而易见的，并且在不脱离本公开的精神和范围的情况下，本文定义的一般原理可以应用于其它实施例和应用。另外，对前述实施例的论述并不旨在限制本公开。因此，本公开不旨在限于所示实施例，而是符合与本文公开的原理和特征一致的最宽范围。

Claims (20)

1.一种电子装置，包括：
接口电路；
第一对天线，所述第一对天线具有沿着平面中的第一方向的第一极化，其中所述第一对天线具有沿着所述平面中的第二方向彼此之间的第一空间偏移；
第二对天线，所述第二对天线具有沿着所述第二方向的第二极化，其中所述第二对天线具有沿着所述第一方向彼此之间的第二空间偏移；以及
切换元件，所述切换元件被配置成选择性地执行操作，所述操作包括：选择所述第一对天线并且将所述第二对天线电耦合到地；或者选择所述第二对天线并且将所述第一对天线电耦合到地；并且其中所述接口电路被配置成：
向所述切换元件提供控制信号以选择性地执行所述操作，其中所述操作的选择性执行修改所述电子装置的天线辐射方向图；以及
经由所选择的第一对天线或第二对天线与第二电子装置通信，其中所述通信包括发射或接收对应于包或帧的无线信号。
2.根据权利要求1所述的电子装置，其中所述第一对天线或所述第二对天线中的给定天线包括偶极子天线。
3.根据权利要求1所述的电子装置，其中所述第一对天线或所述第二对天线当被选择时经由所述切换元件的子集由竖直平行板传输线电耦合到馈电端口。
4.根据权利要求3所述的电子装置，其中给定竖直平行板传输线被配置成为所述第一对天线或所述第二对天线中的给定天线提供阻抗匹配。
5.根据权利要求1所述的电子装置，其中所述第一方向垂直于所述第二方向。
6.根据权利要求1所述的电子装置，其中所述第一极化或所述第二极化包括水平极化。
7.根据权利要求1所述的电子装置，还包括一组第一天线和一组第二天线，其中，所述一组第一天线包括所述第一对天线的多个实例，所述第一对天线的多个实例包括所述第一对天线；
其中所述第一对天线的不同实例沿着所述第二方向在空间上彼此偏移；
其中所述一组第二天线包括所述第二对天线的多个实例，所述第二对天线的多个实例包括所述第二对天线；并且
其中所述第二对天线的不同实例沿着所述第一方向在空间上彼此偏移。
8.根据权利要求1所述的电子装置，其中所述第一对天线和所述第二对天线被配置成在两个频带中操作。
9.根据权利要求1所述的电子装置，其中所述第一对天线和所述第二对天线中的给定天线的底座联接到衬底，同时所述给定天线的其余部分是自立式的。
10.根据权利要求1所述的电子装置，其中所述切换元件包括：射频开关；或PIN二极管。
11.根据权利要求1所述的电子装置，其中在选择所述第一对天线或所述第二对天线之后，所述接口电路被配置成进一步修改所述电子装置的天线方向图。
12.根据权利要求11所述的电子装置，其中所述进一步修改使用自适应反射器、自适应定向器或自适应反射器和自适应定向器两者来执行。
13.根据权利要求11所述的电子装置，其中所述进一步修改通过将所述第一对天线或所述第二对天线中的给定天线中的天线元件选择性地电耦合到地来执行。
14.一种与电子装置结合使用的非暂态计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储程序指令，其中，当所述程序指令由所述电子装置执行时，所述程序指令使所述电子装置执行操作，所述操作包括：
将切换元件配置成：选择第一对天线，并且将第二对天线电耦合到地；或选择所述第二对天线，并且将所述第一对天线电耦合到地，其中所述第一对天线具有沿着平面中的第一方向的第一极化，并且所述第一对天线具有沿着所述平面中的第二方向彼此之间的第一空间偏移，其中所述第二对天线具有沿着所述第二方向的第二极化，并且所述第二对天线具有沿着所述第一方向彼此之间的第二空间偏移，并且其中选择所述第一对天线或所述第二对天线修改所述电子装置的天线方向图；和
经由所选择的第一对天线或第二对天线与第二电子装置通信，其中所述通信包括发射或接收对应于包或帧的无线信号。
15.一种用于传送包或帧的方法，包括：
由电子装置：
将切换元件配置成：选择第一对天线，并且将第二对天线电耦合到地；或选择所述第二对天线，并且将所述第一对天线电耦合到地，其中所述第一对天线具有沿着平面中的第一方向的第一极化，并且所述第一对天线具有沿着所述平面中的第二方向彼此之间的第一空间偏移，其中所述第二对天线具有沿着所述第二方向的第二极化，并且所述第二对天线具有沿着所述第一方向彼此之间的第二空间偏移，并且其中选择所述第一对天线或所述第二对天线修改所述电子装置的天线方向图；和
经由所选择的第一对天线或第二对天线与第二电子装置通信，其中所述通信包括发射或接收对应于所述包或所述帧的无线信号。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述第一方向垂直于所述第二方向。
17.根据权利要求15所述的方法，其中所述第一极化或所述第二极化包括水平极化。
18.根据权利要求15所述的方法，其中在选择所述第一对天线或所述第二对天线之后，所述方法包括进一步修改所述电子装置的天线方向图。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述进一步修改使用自适应反射器、自适应定向器或自适应反射器和自适应定向器两者来执行。
20.根据权利要求18所述的方法，其中所述进一步修改通过将所述第一对天线或所述第二对天线中的给定天线中的天线元件选择性地电耦合到地来执行。
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