CN116345124B - 超宽带天线阵列及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例适用于天线技术领域，提供一种超宽带天线阵列及电子设备，包括第一天线组合和第二天线组合，第一天线组合包括第一天线和第二天线，第二天线组合包括第三天线和第四天线，第一天线组合中的天线与第二天线组合中的天线不重合，第一天线组合与第二天线组合之间的最小距离大于预设阈值，第一天线组合用于对目标物进行第一方向的角度测量，第二天线组合用于对目标物进行第二方向的角度测量，第一方向不同于第二方向，第一天线组合中的一个天线与第二天线组合中的一个天线还用于雷达测距。也即是说，本申请实施例提供的UWB天线阵列，在实现UWB测距的情况下，同时实现雷达测距的功能。

Description

超宽带天线阵列及电子设备
技术领域
本申请实施例涉及天线技术领域，尤其涉及超宽带天线阵列及电子设备。
背景技术
随着超宽带(Ultra Wide Band，UWB)技术的发展普及，电子设备上通常会采用UWB天线阵列进行角度测量。
通常，电子设备上的UWB天线阵列中包括三个天线，分别为第一天线、第二天线和第三天线，其中，第一天线与第二天线组成测量水平方向的角度的天线组合，第一天线与第三天线组成测量垂直方向的角度的天线组合。在具体的测量过程，为了提高测量的准确度，第一天线的相位中心和第二天线的相位中心之间的距离需要小于预设的水平距离阈值。第一天线的相位中心和第三天线的相位中心之间距离需要小于预设的垂直距离阈值。也即是说，UWB天线阵列中各天线的位置相互限制，导致UWB天线阵列会占用电子设备上一整块较大的空间，从而导致电子设备上其他电子器件布局受到了限制。进一步地，由于UWB天线阵列会占用电子设备上较大的位置，这样还会导致无法在电子设备上布局额外的电子器件，例如雷达。
基于此，如何更加有效的利用电子设备UWB天线阵列成为了一种亟待解决的问题。
发明内容
本申请实施例提供一种超宽带天线阵列及电子设备，可以提高电子设备上UWB天线阵列的利用率。
第一方面，提供了一种超宽带UWB天线阵列，UWB天线阵列包括：第一天线组合和第二天线组合，第一天线组合包括第一天线和第二天线，第二天线组合包括第三天线和第四天线，第一天线组合中的天线与第二天线组合中的天线不重合，第一天线组合与第二天线组合之间的最小距离大于预设阈值，第一天线组合用于对目标物进行第一方向的角度测量，第二天线组合用于对目标物进行第二方向的角度测量，第一方向不同于第二方向，第一天线组合中的一个天线与第二天线组合中的一个天线还用于雷达测距。
本申请的实施例中，包括第一天线组合和第二天线组合，第一天线组合包括第一天线和第二天线，第二天线组合包括第三天线和第四天线，第一天线组合中的天线与第二天线组合中的天线不重合，第一天线组合与第二天线组合之间的最小距离大于预设阈值，第一天线组合用于对目标物进行第一方向的角度测量，第二天线组合用于对目标物进行第二方向的角度测量，第一方向不同于第二方向，第一天线组合中的一个天线与第二天线组合中的一个天线还用于雷达测距。也即是说，本申请实施例提供的UWB天线阵列，在实现UWB测距的情况下，同时实现雷达测距的功能。
在一个实施例中，上述天线阵列还包括A0天线，A0天线用于向目标物发送第一信号，第一信号用于指示目标物返回第二信号或者第三信号，第二信号用于UWB距离测量，第三信号用于角度测量；A0与第一天线组合中的一个天线，或者与第二天线组合中的一个天线还用于雷达测距。
在一个实施例中，上述第一天线、第二天线、第三天线和第四天线为贴片天线。
在一个实施例中，上述第一天线组合中远离第二天线组合的天线和第二天线组合中远离第一天线组合的天线用于雷达测距。
在本申请的实施例中，第一天线组合中远离第二天线组合的天线和第二天线组合中远离第一天线组合的天线，用于雷达测距。这样相当于利用了距离较远的两个天线来实现雷达的功能，由于天线之间的距离越远，隔离度越高，也即是说，利用隔离度更高的两个天线来实现雷达测距的功能，避免了发射信号和接收信号之间的相互干扰，提高雷达的测距范围，相当于进一步地提高采用UWB天线阵列进行雷达测距的范围。
在一个实施例中，上述第一天线、第二天线为贴片天线，第三天线、第四天线为边框天线；或者第一天线、第二天线、第三天线、第四天线为边框天线。
在本申请的实施例中，第一天线组合中的天线为贴片天线，第二天线组合中的天线为边框天线的情况下，将第二天线组合中的天线作为雷达的发射天线，可以最大限度的避免电子设备周围的障碍物对雷达测距的影响，进一步地提高了UWB天线阵列作为雷达使用时的适用范围。
在一个实施例中，上述边框天线包括倒F天线、单极子天线、偶极子天线和左手天线。
在一个实施例中，上述A0天线与第三天线或者第四天线是同一个天线。
在本申请的实施例中，在第二天线组合中的天线为边框天线的情况下，发射天线为第二天线组合中的一个天线，使得UWB天线阵列中只需要4个天线就可以同时实现UWB测距、雷达测距的功能，进一步地减小了UWB天线所占用的面积。
在一个实施例中，上述第一方向垂直于第二方向。
其中，第一方向可以是水平方向，第二方向可以是垂直方向。
本申请的实施例中，当第一方向垂直于第二方向时，在通过第一天线组合测量水平方向的角度、通过第二天线组合测量垂直方向的角度的过程中，无需额外的计算处理，降低了额外的计算处理带来的误差，提高了UWB天线阵列所测量的角度的准确度。
在一个实施例中，上述第一天线的相位中心和第二天线的相位中心之间的距离大于1/4λ，且小于1/2λ，第三天线的相位中心和第四天线的相位中心之间的距离大于1/4λ，且小于1/2λ；其中，λ为UWB天线阵列工作频段对应的波长。
第二方面，提供了一种电子设备，该电子设备包括如上述第一方面所示的超宽带天线阵列。
在一个实施例中，电子设备还包括开关，UWB天线阵列中的A0天线、第一天线、第二天线、第三天线和第四天线与开关连接，电子设备在开关的通用输入输出接口GPIO为第一状态的情况下，使得A0天线处于发射通道，第二天线或者第四天线处于接收通道，并通过A0天线与第二天线进行雷达测距，或者，通过A0天线与第四天线用于雷达测距；第一天线和第二天线用于对目标物进行第一方向的角度测量，第三天线和第四天线用于对目标物进行第二方向的角度测量。
在一个实施例中，电子设备在开关的GPIO为第二状态的情况下，使得第一天线处于发射通道，第四天线处于接收通道，并通过第一天线与第四天线进行雷达测距；或者，使得第三天线处于发射通道，第二天线处于接收通道，并通过第三天线和第二天线进行雷达测距。
在一个实施例中，电子设备在开关的GPIO为第三状态的情况下，使得A0天线处于发射通道，第一天线、第二天线、第三天线和第四天线处于接收通道，并通过A0天线与任一个天线对目标物进行UWB测距，通过A0天线与第一天线、第二天线对目标物进行第一方向的角度测量，通过A0天线与第三天线、第四天线对目标物进行第二方向的角度测量，第一方向不同于第二方向。
在一个实施例中，电子设备包括开关，超宽带天线阵列中的第一天线、第二天线、第三天线和第四天线与开关连接，其中，第三天线与A0天线是同一个天线，电子设备在开关的通用输入输出接口GPIO为第三状态的情况下，使得第一天线处于发射通道，第四天线处于接收通道，并通过第一天线与第四天线组合进行雷达测距；或者，使得第三天线处于发射通道，第二天线处于接收通道，并通过第三天线和第二天线进行雷达测距；第一天线和第二天线用于对目标物进行第一方向的角度测量，第三天线和第四天线用于对目标物进行第二方向的角度测量，第一方向不同于第二方向。
在一个实施例中，第三天线为边框天线，电子设备在开关的通用输入输出接口GPIO为第四状态的情况下，使得第三天线处于发射通道，第一天线、第四天线或者第二天线处于接收通道，并通过第三天线和第一天线进行UWB测距，或者，通过第三天线和第四天线进行UWB测距，或者，通过第三天线和第二天线进行UWB测距。
上述电子设备的实现原理和有益效果与第一方面所述的超宽带天线阵列类似，此处不再赘述。
附图说明
图1为一种传统的采用UWB天线阵列电子设备的结构示意图；
图2为UWB天线阵列测距的示意图；
图3为雷达测距的示意图；
图4为一种UWB天线阵列应用场景示意图；
图5为本申请一个实施例中UWB天线阵列的结构示意图；
图6为本申请一个实施例中UWB天线阵列进行距离测量和角度测量的示意图；
图7为本申请另一个实施例中UWB天线阵列的结构示意图；
图8为本申请另一个实施例中UWB天线阵列的结构示意图；
图9为本申请另一个实施例中UWB天线阵列的结构示意图；
图10为本申请一个实施例中第一辐射枝节、第二辐射枝节、第三辐射枝节和第四辐射枝节的位置示意图；
图11为本申请另一个实施例中UWB天线阵列的结构示意图；
图12为本申请另一个实施例中UWB天线阵列的结构示意图；
图13为本申请一个实施例中UWB天线阵列的电路逻辑的示意图；
图14为本申请一个实施例中不同天线的结构示意图；
图15为本申请一个实施例中UWB天线阵列中各天线的位置关系示意图；
图16为本申请另一个实施例中UWB天线阵列的结构示意图；
图17为本申请一个实施例中手机的结构示意图；
图18为本申请另一个实施例中手机的结构示意图；
图19为本申请一个实施例中边框天线的结构示意图；
图20为本申请另一个实施例中边框天线的结构示意图；
图21为本申请另一个实施例中UWB天线阵列各天线的位置关系示意图；
图22为本申请另一个实施例中UWB天线阵列的结构示意图；
图23为本申请另一个实施例中UWB天线阵列的电路逻辑的示意图；
图24为本申请一个实施例中电子设备的示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。其中，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，在本申请实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。
以下，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
为了便于理解，下面先对本申请实施例可能涉及的相关术语和概念进行介绍。
(1)UWB技术
UWB技术是一种新型无载波通信技术，是通过发送和接收具有纳秒或微秒级以下的极窄脉冲来实现无线传输，因此具有超大带宽和较低的发射功率，能够进一步实现低功耗水平上的快速数据传输。相关技术中常利用UWB技术来实现对目标物的定位，如电视机、空调的定位，因UWB技术具有极强的抗干扰能力，使得定位精度高、定位误差相对较小，填补了高精度定位领域的空白。
(2)UWB天线阵列
在通过UWB技术定位的过程中，通常会将标签设备的天线设计成圆极化天线，将定位设备(例如手机)上的天线设计成线极化天线。由于圆极化波可以使用任意线极化天线接收，因此手机端无论怎么放置，手机的天线依然能收到标签设备的天线发出的电磁波能量。为了更加准确的定位，通常，手机上包括用于测量水平方向角度的天线组合和用于测量垂直方向角度的天线组合。其中，用于测量水平方向角度的天线组合和用于测量垂直方向角度的天线组合可以被称为UWB天线阵列。
(3)相位中心
天线的相位中心是指天线所辐射出的电磁波在离开天线一定的距离后，其等相位面会近似为一个球面，该球面的球心即为该天线的等效相位中心。也即是说，在理论上认为天线辐射的信号是以相位中心为圆心，向外辐射。
本申请实施例提供的UWB天线阵列，可以应用于电子设备。可选地，电子设备可以为笔记本电脑、平板电脑、掌上电脑、车载终端、销售终端、可穿戴设备及手机等。
目前，电子设备可以采用UWB天线阵列来实现对待测物的定位测量，如电视机、空调的定位。示例性的，电子设备上的UWB天线阵列可以如图1所示，该UWB天线阵列包括三个天线，分别为第一天线、第二天线和第三天线。其中，第一天线与第二天线组成测量水平方向的角度的天线组合，第一天线与第三天线组成测量垂直方向的角度的天线组合。在具体的定位测量过程，为了提高定位测量的准确度，第一天线的相位中心和第二天线的相位中心之间的距离需要小于预设的水平距离阈值。第一天线的相位中心和第三天线的相位中心在垂直方向上的距离需要小于预设的垂直距离阈值。也即是说，UWB天线阵列中第一天线、第二天线和第三天线的位置比较固定，不能根据电子设备上其他电子器件的布局灵活地改变各天线的位置。在电子设备小型化的趋势下，采用传统的UWB天线阵列会使得电子设备上其他电子器件布局位置的灵活性变差。同时，电子设备上还设置用于测距的雷达。在同一电子设备上即设置有UWB天线阵列，又设置有雷达，导致电子设备上的器件过多。
应理解，采用UWB测距时目标物需要也布局UWB模块，也即是UWB天线阵列发射测距的第一信号，目标物上的UWB模块接收到第一信号之后，向UWB天线阵列发送对应的第二信号。也即是说，采用UWB天线阵列只能对包括有UWB模块的目标物进行测距，不能对任意物体进行测距。由于UWB天线阵列接收的是目标物发送的第二信号，第二信号和第一信号的频率可以不同，发射信号的天线可以与接收信号的天线为同一个天线。示例性的，如图2所示，UWB天线阵列1000中的第二天线发出第一信号，目标物2000接收到第一信号，向UWB天线阵列1000发送第二信号，UWB天线阵列1000中的第二天线接收到第二信号，UWB天线阵列基于第一信号和第二信号，确定目标物的距离。
采用雷达测距，通常是采用发射天线向外发射电磁波信号，发射的电磁波信号被目标反射回来，被雷达的接收天线接收到，进而根据发射电磁波信号与接收电磁波信号之间的时间差，确定目标物体的距离，其中，目标物体可以是不带发射功能的物体，能够反射电磁波信号即可。也即是说，在雷达测距的过程中，发射天线一直在发射电磁波信号，而接收天线一直在接收电磁波信号。因此，雷达中的发射天线和接收天线是两个独立的天线，不能复用。示例性的，如图3所示，雷达3000中的发射天线3100向外发射电磁波信号，目标物体4000反射该电磁波信号，被雷达3000中的接收天线3200接收。其中，发射天线3100和接收天线3200是不同的天线，不能复用。
下面对本申请实施例的应用场景进行简要说明。
本申请实施例所提供的UWB天线阵列，可以应用在电子设备，例如手机中。如图4所示，通过将用于水平方向的角度测量的第一天线组合和用于垂直方向的角度测量的第二天线组合分开放置在手机的不同区域，使得可以优先布局其他较大电子器件，并在其他较大的电子器件的位置确定后，根据手机上剩余的空间放置UWB天线阵列中的第一天线组合和第二天线组合，提高了手机上其他电子器件的放置位置的灵活性。同时，在第一天线组合与第二天线组合之间分开放置，且第一天线组合与第二天线组合之间的距离较大的情况下，第一天线组合中的天线与第二天线组合中的天线之间的隔离度较大，使得在第一天线组合中的天线可以与第二天线组合中的天线能够同时接收、发射相同频段的信号，实现雷达测距的功能。这样使得UWB天线阵列能够在实现UWB测距的功能的情况下，同时实现雷达测距的功能，拓宽了UWB天线阵列的用途。
下面结合图5至图23对本申请实施例提供的UWB天线阵列进行详细描述。
如图5所示，本申请实施例提供了一种超宽带UWB天线阵列1000，包括：第一天线组合1100和第二天线组合1200，第一天线组合1100包括第一天线1110和第二天线1120，第二天线组合1200包括第三天线1210和第四天线1220，第一天线组合1100中的天线与第二天线组合1200中的天线不重合，第一天线组合1100与第二天线组合1200之间的最小距离大于预设阈值，第一天线组合1100用于对目标物进行第一方向的角度测量，第二天线组合1200用于对目标物进行第二方向的角度测量，第一方向不同于第二方向，第一天线组合1100中的一个天线与第二天线组合1200中的一个天线还用于雷达测距。
应理解，第一天线组合1100中的第一天线1110和第二天线1120可以是相同结构的天线，也可以是不同结构的天线，本申请实施例对此不作限制。第二天线组合1200中的第三天线1210和第四天线1220可以是相同结构的天线，也可以是不同结构的天线，本申请实施例对此不作限制。第一天线组合1100中的天线与第二天线组合1200中的天线可以是相同结构的天线，也可以是不同结构的天线，本申请实施例对此不作限制。
需要说明的是，由于第一天线组合1100与第二天线组合1200中没有共用的天线。因此，第一天线组合1100的位置与第二天线组合1200的位置之间不会相互制约，也即是说，第一天线组合1100所在的区域与第二天线组合1200所在的区域不重合。示例性的，第一天线组合1100所在的区域和第二天线组合1200所在的区域可以如图4所示。在布局电子设备上的电子器件时，由于摄像头占用的区域较大，因此，可以先将摄像头设置在中心位置，如图4所示，然后在电子设备上的其他区域寻找可以放置第一天线组合1100和第二天线组合1200的位置。由于第一天线组合1100与第二天线组合1200可以分开放置，因此第一天线组合1100与第二天线组合1200不需要占用电子设备上一个完整的区域。例如，如图4所示，第一天线组合1100与第二天线组合1200可以分别放置在摄像头的两侧。
下面对UWB天线阵列进行测距和角度测量的原理进行说明。
应理解，UWB天线阵列1000中通常还包括一个A0天线1300。
A0天线1300是方向性好的天线，例如，A0天线1300是边框天线。在通过UWB天线阵列1000测距的过程中，如图6中的(a)所示，A0天线1300发出的第一信号被标签设备(目标物)2000接收之后，标签设备2000向UWB天线阵列1000返回第二信号，UWB天线阵列1000的第一天线1110、第二天线1120、第三天线1210或者第四天线1220接收到第二信号之后，根据发出第一信号和接收到第二信号的时间差，确定标签设备2000与UWB天线阵列1000之间的距离。示例性的，如图6中的(a)所示，UWB天线阵列1000中的第四天线1220接收到第二信号。
在通过UWB天线进行角度测量时，如图6中的(b)所示，标签设备2000接收到A0天线1300发出第一信号之后，标签设备2000向UWB天线阵列1000返回第三信号。UWB天线阵列1000中沿水平方向设置的第一天线1110、第二天线1120接收到第三信号的相位不同。根据发射第一信号的时刻和第一天线接收到第三信号的时刻计算出r1，根据发射第一信号的时刻和第二信号接收到第三信号的时刻计算出r2。在第一天线1110和第二天线1120之间的距离d确定的情况下，可以根据r1、r2和d通过余弦定理计算得到标签设备2000与第一天线1110连线与水平线之间的夹角A1；也即是标签设备2000与UWB天线阵列1000之间的水平方向的夹角。在一个示例中，还可以通过根据r1、r2和d计算得到标签设备2000与UWB天线阵列1000之间水平方向的距离x，和垂直方向的距离y，进而可以计算出标签设备2000与第一天线1110连线与水平线之间的夹角A1，及，得到标签设备2000与第二天线1120连线与水平线之间的夹角A2。应理解，由于第一天线1110与第二天线1120之间的距离远远小于UWB天线阵列1000与标签设备2000之间的距离，因此A1约等A2，也即是标签设备2000与UWB天线阵列1000之间的水平方向的夹角。
通过第三天线1210和第四天线1220进行垂直方向的角度测量的原理与上述水平方向的角度测量类似，此处不再赘述。
当第一天线1110与第二天线1120之间的连线，第三天线1210和第四天线1220之间的连线形成的夹角α大于0°且小于180°时，才能使得在第一天线组合1100和第二天线组合1200可以进行两个不同方向的角度测量。即，第一天线组合1100和第二天线组合1200之间的夹角α大于0°且小于180°。
示例性的，如图7所示，在第一天线1110与第二天线1120之间的连线，第三天线1210和第四天线1220之间的连线形成的夹角α为135°。也即是，第一天线1110与第二天线1120之间的连线与水平方向平行，第三天线1210和第四天线1220之间的连线与水平线之间的夹角为135°。A0天线1300发出的第一信号遇到目标物之后，目标物基于接收到的第一信号，发出第三信号，第一天线组合1100中的第一天线1110和第二天线1120接收到该第三信号，根据第一天线1110接收的第三信号和第二天线1120接收的第三信号之间的相位差，基于这两个信号的相位差可以计算出目标物与UWB天线阵列之间的水平夹角。第二天线组合1200中的第三天线1210和第四天线1220分别接收到该第三信号，根据第三天线1210接收的第三信号与第四天线1220接收的第三信号之间的相位差，基于这两个信号的相位差可计算出目标物与第三天线1210和第四天线1220之间连线的夹角。通过三角公式进行转换，得到目标物与UWB天线阵列在垂直方向上的夹角。
在一种可能的情况下，第一方向通常是指与地平面平行的水平方向，第二方向通常是指与地平面垂直的垂直方向，水平方向与垂直方向之间的夹角为90°。下文中以第一方向为水平方向、第二方向为垂直方向进行说明。
可选地，第一天线组合1100和第二天线组合1200之间的夹角α为90°。
在测量水平方向角度的第一天线组合1100和测量垂直方向角度的第二天线组合1200之间的夹角是90°时，在具体的测量过程中，无需对第一天线组合1100测量的角度和第二天线组合1200测量的角度进行归一化处理，降低了由于归一化处理带来的误差。
本申请的实施例中，当第一天线组合和第二天线组合之间的夹角α为90°时，在通过第一天线组合测量水平方向的角度、通过第二天线组合测量垂直方向的角度的过程中，无需额外的计算处理，降低了额外的计算处理带来的误差，提高了UWB天线阵列所测量的角度的准确度。
应理解，UWB天线阵列1000可以工作在单频段、双频段、三频段等，本申请实施例对此不作限制。UWB天线阵列1000包括第一天线组合1100和第二天线组合1200。其中，第一天线组合1000用于进行第一方向的角度测量，第一天线1110的相位中心和第二天线1120的相位中心之间的距离满足大于且小于/>第二天线组合1200进行第二方向的角度测量的，第三天线1210的相位中心和第四天线1220的相位中心之间的距离大于/>且小于/>其中，λ为UWB天线阵列1000的工作频段对应的波长。
由于UWB天线可以工作在单频段、双频段、三频段等，在UWB天线阵列1000的工作在双频段的情况下，对应的波长λ包括第一频段的波长λ1和第二频段的波长λ2。上述第一天线1110的相位中心和第二天线1120的相位中心之间的距离大于且小于/>中的/>是指和/>中的最大值，/>是指/>和/>中最小值。下面通过图8-图12所示实施例来详细描述。
在一个示例中，如图8所示，可选地，UWB天线阵列工作在第一频段和第二频段。UWB天线阵列1000包括第一天线组合1100和第二天线组合1200，第一天线组合1100用于进行水平方向的角度测量，第二天线组合1200用于进行垂直方向的角度测量，第一天线组合1100中的天线与第二天线组合1200中的天线不重合；第一天线组合1100包括第一天线1110和第二天线1120，第一天线1110和第二天线1120为矩形结构，第一天线1110和第二天线1120分别包括互相垂直的第一边和第二边，第二天线组合1200包括第三天线1210和第四天线1220，第三天线1210和第四天线1220为矩形结构，第三天线1210和第四天线1220分别包括第一边和第二边。其中，第一边用于传输第一频段的信号，第二边用于传输第二频段的信号，第一边的长度为第二边的长度为/>在第一频段高于第二频段的情况下，第一天线的相位中心和第二天线的相位中心之间的距离d1大于/>且小于/>第三天线1210的相位中心和第四天线1220的相位中心之间的距离d2大于/>且小于/>λ1为第一频段对应的波长，λ2为第二频段对应的波长。
应理解，天线在向外辐射信号时，天线的辐射枝节的长度与天线工作的频率相关。天线工作频率越高，天线的辐射枝节的长度越短。在本申请的实施例中，由于UWB天线阵列同时工作在第一频段和第二频段，因此，UWB天线阵列中的各天线需要同时工作在第一频段和第二频段，也即是说，UWB天线阵列中的各天线中需要同时包括第一频段对应辐射枝节和第二频段对应的辐射枝节。
在一种可能的情况下，如图8所示，UWB天线阵列中的各天线为矩形结构。以第一频段的中心频点是8GHz，第二频段的中心频点是6.5GHz为例对第一天线1110如何同时工作在第一频段和第二频段进行说明。通常矩形结构包括相互垂直的短边(第一边)和长边(第二边)，在第一天线1110为矩形结构的情况下，可以将短边(第一边)作为中心频点是8GHz信号的辐射枝节，通过矩形结构的长边(第二边)作为中心频点是6.5GHz信号的辐射枝节。
在通过两个天线进行一个方向的角度测量时，两个天线之间的距离需要大于四分之一的目标波长，且小于二分之一的目标波长。其中，目标波长是指天线工作频段对应的波长。由于UWB天线工作在两个频段，即第一频段和第二频段，因此在确定第一天线1110和第二天线1120之间的距离，和/或，第三天线1210和第四天线1220之间的距离时，需要综合考虑第一频段对应的波长和第二频段的波长。
示例性的，在第一频段高于第二频段的情况下，第一天线的相位中心和第二天线的相位中心之间的距离d1大于且小于/>第三天线1210的相位中心和第四天线1220的相位中心之间的距离d2大于/>且小于/>λ1为第一频段对应的波长，λ2为第二频段对应的波长。
需要说明的是，在具体的确定第一天线1110的相位中心和第二天线1120的相位中心之间的距离的过程中，由于确定相位中心的过程比较复杂，因此需要采用一个相对简便的方法来确定两个天线的相位中心之间的距离。相位中心通常与天线的结构相关，相同结构的天线的相位中心相同。在一种可能的情况下，第一天线1110和第二天线1120的结构相同，第一天线1110的相位中心与第二天线1120的相位中心在相同的位置。因此可以选取第一天线1110中的第一目标位置，并找到第二天线1120中与第一目标位置相同的第二目标位置，将第一目标位置和第二目标位置之间的距离作为第一天线1110的相位中心和第二天线1120的相位中心之间的距离。
本申请的实施例中，UWB天线阵列工作在第一频段和第二频段，在第一频段高于第二频段的情况下，第一天线的相位中心和第二天线的相位中心之间的距离d1大于且小于/>第三天线的相位中心和第四天线的相位中心之间的距离d2大于/>且小于/>其中，λ1为第一频段对应的波长，λ2为第二频段对应的波长。也即是说，本申请实施例提供的UWB天线阵列中用于进行水平方向的角度测量的第一天线和第二天线之间的距离是综合考虑了第一频段和第二频段得到的，用于进行垂直方向的角度测量的第三天线和第四天线之间的距离，也是综合考虑了第一频段和第二频段得到的，因此使得通过第一天线和第二天线进行的水平方向的角度测量更加准确，通过第三天线和第四天线进行的垂直方向的角度测量更加准确，进而使得采用UWB天线阵列进行角度测量得更加准确。
应理解，当天线的辐射枝节的长度为二分之一波长时，天线的性能最好。本申请实施例中的第一天线1110、第二天线1120、第三天线1210和第四天线1220的第一边的长度相当于在第一频段的辐射枝节的长度，第二边的长度相当于在第二频段的辐射枝节的长度，也即是说，第一边的长度为第二边的长度为/>时，第一天线1110、第二天线1120、第三天线1210和第四天线1220的性能最好。
本申请的实施例中，第一天线、第二天线、第三天线和第四天线为矩形结构，分别包括互相垂直的第一边和第二边，第一边的长度为第二边的长度为/>其中，λ1为第一频段对应的波长，λ2为第二频段对应的波长。也即是说，第一天线、第二天线、第三天线和第四天线在第一频段上的辐射枝节为第一频段对应的二分之一波长，在第二频段上的辐射枝节为第二频段对应的二分之一波长，使得第一天线、第二天线、第三天线和第四天线能够在不同频段的性能良好，进而提高了采用第一天线、第二天线、第三天线和第四天线的UWB天线阵列进行角度测量的准确性。
在一个示例中，如图9所示，UWB天线阵列工作在第一频段和第二频段。UWB天线阵列1000包括第一天线组合1100和第二天线组合1200，第一天线组合1100用于进行水平方向的角度测量，第二天线组合1200用于进行垂直方向的角度测量，第一天线组合1100中的天线与第二天线组合1200中的天线不重合；第一天线组合1100包括第一天线1110和第二天线1120，第一天线1110和第二天线1120为矩形结构，第一天线1110和第二天线1120分别包括互相垂直的第一边和第二边，其中，第一边用于传输第一频段的信号，第二边用于传输第二频段的信号，第一边的长度为第二边的长度为/>在第一频段高于第二频段的情况下，第一天线的相位中心和第二天线的相位中心之间的距离大于/>且小于/>第二天线组合1200包括第三天线1210和第四天线1220，第三天线1210包括第一辐射枝节1211和第二辐射枝节1212，第一辐射枝节1211用于传输第一频段的信号，第二辐射枝节1212用于传输第二频段的信号；第四天线1220包括第三辐射枝节1221和第四辐射枝节1222，第三辐射枝节1221用于传输第一频段的信号，第四辐射枝节1222用于传输第二频段的信号。第一辐射枝节1211的相位中心与第三辐射枝节1221的相位中心之间的距离大于/>且小于/>第二辐射枝节1212的相位中心与第四辐射枝节1222的相位中心之间大于/>且小于第一辐射枝节1211和第三辐射枝节1221的长度为/>第二辐射枝节1212和第四辐射枝节1222的长度为/>其中，λ1为第一频段对应的波长，λ2为第二频段对应的波长。
其中，第一天线组合1100中的第一天线1110和第二天线1120与图14所示实施例类似，此处不再赘述。
第二天线组合1200中的第三天线1210中包括两个辐射枝节，分别为用于传输第一频段的信号的第一辐射枝节1211，和，用于传输第二频段的信号的第二辐射枝节1212。第四天线1220中包括两个辐射枝节，分别为用于传输第一频段的信号的第三辐射枝节1221，和用于传输第二频段的信号的第四辐射枝节1222。
应理解，第一辐射枝节1211和第三辐射枝节1221之间的距离在二分之一波长到四分之一波长之间，UWB测距及测角会更准确。第二辐射枝节1212和第四辐射枝节1222之间的距离在二分之一波长到四分之一波长，UWB测距及测角会更准确。第一辐射枝节1211和第三辐射枝节1221应当设置在同一区域内，第二辐射枝节1212和第四辐射枝节1222应当设置在同一区域内。可选地，第一辐射枝节1211的相位中心与第三辐射枝节1221的相位中心之间的距离大于且小于/>第二辐射枝节1212的相位中心与第四辐射枝节1222的相位中心之间大于/>且小于/>λ1为第一频段对应的波长，λ2为第二频段对应的波长。
本申请的实施例中，采用第一频段进行垂直方向的角度测量的第一辐射枝节的相位中心和第三辐射枝节的相位中心之间的距离大于且小于/>采用第二频段进行垂直方向的角度测量的第二辐射枝节的相位中心和第四辐射枝节的相位中心之间的距离大于/>且小于/>使得各辐射枝节之间的距离是根据其对应的工作频段确定的，提高了所确定的各辐射枝节之间的距离的准确性。同时，避免了为了同时满足两个频段而导致的各辐射枝节之间的距离范围被缩小的情况，进而提高了设置各辐射枝节位置的灵活性。
需要说明的是，本申请实施例对第一辐射枝节1211和第二辐射枝节1212之间的距离不作限定，对第三辐射枝节1221和第四辐射枝节1222之间的距离不作限制。
示例性的，第一辐射枝节1211、第二辐射枝节1212、第三辐射枝节1221和第四辐射枝节1222之间的位置关系可以如图10中的(a)所示，各辐射枝节之间的距离较近。第一辐射枝节1211、第二辐射枝节1212、第三辐射枝节1221和第四辐射枝节1222之间的位置关系可以如图10中的(b)所示，第一辐射枝节1211与第二辐射枝节1212之间的距离大于第一预设阈值；第三辐射枝节1221和第四辐射枝节1222之间的距离大于第二预设阈值。需要说明的是，第一预设阈值可以与第二预设阈值相同，也可以不同，本申请实施例对此不作限制。
本申请的实施例中，第一辐射枝节与第二辐射枝节之间的距离大于第一预设阈值；第三辐射枝节和第四辐射枝节之间的距离大于第二预设阈值，也即是说，UWB天线阵列可以分成是三个部分分别设置在电子设备的三个不同的区域中，进一步地提高了电子设备上布局电子器件的灵活性。
应理解，天线的辐射枝节为工作频段对应的波长的二分之一时，天线的性能最好。由于第一辐射枝节1211和第三辐射枝节1221工作在第一频段，第二辐射枝节1212和第四辐射枝节1222工作在第二频段。可选地，第一辐射枝节1211和第三辐射枝节1221的长度为第二辐射枝节1212和第四辐射枝节1222的长度为/>
本申请的实施例中，第二天线组合中的第一辐射枝节、第二辐射枝节、第三辐射枝节和第四辐射枝节的长度是根据各自工作的频段确定的，使得各辐射枝节在对应的频段内的性能良好，提高了第二天线组合进行垂直方向的角度测量的准确性，进而提高了UWB天线阵列进行测距、测角的准确性。
在一个示例中，如图11所示，UWB天线工作在第一频段和第二频段，UWB天线阵列1000包括第一天线组合1100和第二天线组合1200，第一天线组合1100用于进行水平方向的角度测量，第二天线组合1200用于进行垂直方向的角度测量，第一天线组合1100中的天线与第二天线组合1200中的天线不重合；第一天线组合1100包括第一天线1110和第二天线1120，第一天线1110包括第五辐射枝节1111和第六辐射枝节1112，第五辐射枝节1111用于传输第一频段的信号，第六辐射枝节1112用于传输第二频段的信号；第二天线1120包括第七辐射枝节1121和第八辐射枝节1122，第七辐射枝节1121用于传输第一频段的信号，第八辐射枝节1122用于传输第二频段的信号，第五辐射枝节1111的相位中心与第七辐射枝节1121的相位中心之间的距离大于且小于/>第六辐射枝节1112的相位中心与第八辐射枝节1122的相位中心之间的距离大于/>且小于/>第二天线组合1200包括第三天线1210和第四天线1220，第三天线1210包括第一辐射枝节1211和第二辐射枝节1212，第一辐射枝节1211用于传输第一频段的信号，第二辐射枝节1212用于传输第二频段的信号；第四天线1220包括第三辐射枝节1221和第四辐射枝节1222，第三辐射枝节1221用于传输第一频段的信号，第四辐射枝节1222用于传输第二频段的信号。第一辐射枝节1211的相位中心与第三辐射枝节1221的相位中心之间的距离大于/>且小于/>第二辐射枝节1212的相位中心与第四辐射枝节1222的相位中心之间大于/>且小于/>第一辐射枝节1211和第三辐射枝节1221的长度为/>第二辐射枝节1212和第四辐射枝节1222的长度为/>其中，λ1为第一频段对应的波长，λ2为第二频段对应的波长。
第一天线组合1110包括第一天线1110和第二天线1120，第一天线1110包括第五辐射枝节1111和第六辐射枝节1112，第五辐射枝节1111用于传输第一频段的信号，第六辐射枝节1112用于传输第二频段的信号；第二天线1120包括第七辐射枝节1121和第八辐射枝节1122，第七辐射枝节1121用于传输第一频段的信号，第八辐射枝节1122用于传输第二频段的信号。第五辐射枝节1111的相位中心与第七辐射枝节1121的相位中心之间的距离大于且小于/>第六辐射枝节1112的相位中心与第八辐射枝节1122的相位中心之间的距离大于/>且小于/>其实现原理与技术效果与上述图9所示实施例中的第二天线组合1200类似，此处不再赘述。
本申请实施例提供的第二天线组合1200与上述图9所示实施例中的第二天线组合1200类似，此处不再赘述。
由于第一天线组合1100中的第一天线1110中包括两个辐射枝节，分别为用于传输第一频段的信号的第五辐射枝节1111，和，用于传输第二频段的信号的第六辐射枝节1112。第二天线1120中包括两个辐射枝节，分别为用于传输第一频段的信号的第七辐射枝节1121，和用于传输第二频段的信号的第八辐射枝节1122。在一种可能的情况下，第五辐射枝节1111和第六辐射枝节1112之间的距离大于第三预设阈值，第七辐射枝节1121和第八辐射枝节1122之间的距离大于第四预设阈值，相当于UWB天线阵列1000分成了四个部分，这四个部分可以独立地设置在电子设备的不同区域。
本申请的实施例中，UWB天线阵列工作在第一频段和第二频段，UWB天线阵列包括第一天线组合和第二天线组合，第一天线组合用于进行水平方向的角度测量，第二天线组合用于进行垂直方向的角度测量，第一天线组合中的天线与第二天线组合中的天线不重合；第一天线组合包括第一天线1110和第二天线，第一天线包括第五辐射枝节和第六辐射枝节，第五辐射枝节用于传输第一频段的信号，第六辐射枝节用于传输第二频段的信号；第二天线包括第七辐射枝节和第八辐射枝节，第七辐射枝节用于传输第一频段的信号，第八辐射枝节用于传输第二频段的信号，第五辐射枝节的相位中心与第七辐射枝节的相位中心之间的距离大于且小于/>第六辐射枝节的相位中心与第八辐射枝节的相位中心之间的距离大于/>且小于/>λ1为第一频段对应的波长，λ2为第二频段对应的波长。第二天线组合包括第三天线和第四天线，第三天线包括第一辐射枝节和第二辐射枝节，第一辐射枝节用于传输第一频段的信号，第二辐射枝节用于传输第二频段的信号；第四天线包括第三辐射枝节和第四辐射枝节，第三辐射枝节用于传输第一频段的信号，第四辐射枝节用于传输第二频段的信号。第一辐射枝节的相位中心与第三辐射枝节的相位中心之间的距离大于/>且小于/>第二辐射枝节的相位中心与第四辐射枝节的相位中心之间大于/>且小于/>第一辐射枝节和第三辐射枝节的长度为/>第二辐射枝节和第四辐射枝节的长度为/>其中，λ1为第一频段对应的波长，λ2为第二频段对应的波长。也即是说，本申请实施例提供的UWB天线阵列，相当于分成了四个部分独立地设置在电子设备上的四个不同的区域，进一步地提高了电子设备上布局电子器件的灵活性。
上述实施例重点描述了工作在双频段的UWB天线阵列，在一种可能的情况下，UWB天线阵列还可以只工作在一个频段，下面通过图12所示实施例来详细描述。
在一个示例中，UWB天线阵列工作在单频段。示例性的，UWB天线阵列工作在第一频段。如图12所示，UWB天线阵列1000，包括第一天线组合1100和第二天线组合1200，第一天线组合1100用于进行水平方向的角度测量，第二天线组合1200用于进行垂直方向的角度测量，第一天线组合1100中的天线与第二天线组合1200中的天线不重合；第一天线组合1100包括第一天线1110和第二天线1120，第二天线组合1200包括第三天线1210和第四天线1220，第一天线1110、第二天线1120、第三天线1210和第四天线1220的辐射枝节的长度为λ1为第一频段对应的波长。第一天线1110的相位中心与第二天线1120的相位中心之间的距离大于/>且小于/>第三天线1210的相位中心与第四天线1220的相位中心之间的距离大于/>且小于/>
UWB天线阵列工作在第一频段，因此在设置第一天线1110和第二天线1120、第三天线1210和第四天线1220之间的距离时，只需要考虑一个频段的波长即可，即第一天线1110的相位中心与第二天线1120的相位中心之间的距离大于且小于/>第三天线1210的相位中心与第四天线1220的相位中心之间的距离大于/>且小于/>λ1为第一频段对应的波长。
本申请的实施例中，UWB天线阵列工作在第一频段，采用了辐射枝节的长度为第一天线、第二天线、第三天线和第四天线能够使得各天线的性能良好，进而使得UWB天线阵列的性能良好，提高了采用UWB天线阵列进行角度测量的准确性。
同样的，第一天线1100、第二天线1120、第三天线1210和第四天线1220可以是结构简单的天线，例如微带天线。第一天线1100、第二天线1120、第三天线1210和第四天线1220的辐射枝节的长度，可以只根据第一频段的波长确定即可。即第一天线1110、第二天线1120、第三天线1210和第四天线1220的辐射枝节的长度为
本申请的实施例中，第一天线的相位中心与第二天线的相位中心之间的距离大于且小于/>第三天线的相位中心与第四天线的相位中心之间的距离大于/>且小于/>使得采用第一天线组合进行水平方向的角度测量更加准确，同时使得采用第二天线组合进行垂直方向的角度测量更加准确，进而提高了采用第一天线组合和第二天线组合的UWB天线阵列的角度测量更加准确。
以上重点描述了UWB天线阵列1000如何实现UWB的角度测量。下面重点对UWB天线阵列1000如何实现雷达测距功能进行描述。
由于第一天线组合1100与第二天线组合1200之间的距离大于预设阈值，因此，第一天线组合1100中的各天线，与第二天线组合1200中的各天线之间的隔离度较大。这样使得第一天线组合1100中的天线和第二天线组合1200中的天线可以组合实现雷达的功能。例如，第一天线组合1100中的一个天线可以作为雷达的发射天线，第二天线组合1200中的一个天线可以作为雷达的接收天线；或者，第二天线组合1200中的一个天线可以作为雷达的发射天线，第一天线组合1100中的一个天线可以作为雷达的接收天线。
UWB天线阵列通常会采用开关来控制各天线的开启与关闭。示例性的，图5所示的UWB天线阵列的电路逻辑图如图13所示。
如图13所示，该电路逻辑图中包括UWB控制单元、滤波器、开关、A0天线1300、UWB天线阵列1000中的第一天线1110、第二天线1120、第三天线1210和第四天线1220。开关包括双刀三掷开关和单刀单掷开关。其中，开关与第一天线1110、第二天线1120、第三天线1210和第四天线1220连接，用于控制第一天线1110、第二天线1120、第三天线1210和第四天线1220的开启和关闭。通过GPIO1、GPIO2控制发射通道、接收通道1与A0天线1300、第一天线1100、第三天线1200的连接关系，通过GPIO3控制接收通道2与第二天线1120、第四天线1220连接关系。具体的控制时序如表1所示。
表1
模式 GPIO1 GPIO2 GPIO3
测距(发射天线，其他天线) 0 0 0/1
测垂直角(第三天线，第四天线) 1 1 1
测水平角(第一天线，第二天线) 0 1 0
雷达(第一天线，第四天线) 0 1 1
当GPIO1为0，GPIO2为0时，A0天线1300处于发射通道上，此时，可以通过A0天线1300发射信号，通过其他任一个未与A0天线1300共用开关的天线接收信号，实现测距功能。
当GPIO1为1，GPIO2为1，GPIO3为1时，则第三天线1210处于接收通道1上，第四天线1220处于接收通道2上，通过第三天线1210和第四天线1220进行垂直方向上的角度测量。
当GPIO1为0，GPIO2为1，GPIO3为0时，第一天线1110处于接收通道1上，第二天线1120处于接收通道2上，通过第一天线1110和第二天线1120进行水平方向上的角度测量。
当GPIO1为0，GPIO2为1，GPIO3为1时，第一天线1110处于发射通道上，第四天线1220处于接收通道2上，第一天线1110发射第一信号，第四天线1220接收第二信号，其中，第二信号是指第一信号经过目标物体反射得到信号。相当于通过第一天线1110和第四天线1220实现雷达测距的功能。
图13中所示第一天线1110、第三天线1210和A0天线1300通过一个双刀三掷的开关连接，使得第一天线1110和第三天线1210可以被切换到发射通道，进而使得第一天线1110和第三天线1210可以作为雷达的发射天线。应理解，图13所示的连接关系仅是一种示例。
除图13所示的示例之外，本申请实施例提供的各天线与发射通道/接收通道的连接关系包括但不限于以下几种。
1、第一天线1110、第四天线1220和A0天线1300通过一个双刀三掷的开关连接，使得第一天线1110和第四天线1220可以被切换到发射通道，进而使得第一天线1110和第四天线1220可以作为雷达的发射天线。在第一天线1110作为雷达的发射天线时，通常会采用第二天线组合在1200中另一个天线，也即是第三天线1210作为接收天线。在第四天线1220作为雷达的发射天线时，通常为采用第一天线组合1100中的另一个天线，也即是第二天线1120作为雷达的接收天线。
2、第二天线1120、第三天线1210和A0天线1300通过一个双刀三掷的开关连接，使得第二天线1120和第三天线1210可以被切换到发射通道，进而使得第二天线1120和第三天线1210可以作为雷达的发射天线。在第二天线1120作为雷达的发射天线时，通常会采用第二天线组合1200中的另一个天线，也即是第四天线1220作为接收天线。在第三天线1210作为雷达的发射天线时，通常会采用第一天线组合1100中的另一个天线，也即是第一天线1110作为雷达的接收天线。
3、第二天线1120、第四天线1220和A0天线1300通过一个双刀三掷的开关连接，使得第一天线1110和第四天线1220可以被切换到发射通道，进而使得第一天线1110和第四天线1220可以作为雷达的发射天线。在第二天线1120作为雷达的发射天线时，通常会采用第二天线组合1200中的另一个天线，也即是第三天线1210作为接收天线。在第四天线1220作为雷达的发射天线时，通常会采用第一天线组合1100中的另一个天线，也即是第一天线1110作为雷达的接收天线。
应理解，A0天线1300也可以作为雷达的发射天线。当A0天线1300作为雷达的发射天线时，未与A0天线1300共用开关的天线均可以作为雷达的接收天线。继续如图6所示，当A0天线1300作为雷达的发射天线时，第二天线1120和第四天线1220可以作为雷达的接收天线。
UWB天线阵列1000中的各天线的结构可以如图14所示。例如，UWB天线阵列1000中第一天线1110可以是矩形结构的平板天线(patch antenna)，如图14中的(a)所示。第一天线1110也可以是微带线为辐射枝节的天线，如图14中的(b)所示。第一天线1110可以是两个相互平行微带线组成的耦合半波天线，如图14中的(c)所示。第一天线1110还可以是两个相互平行微带线及一个与上述两个微带线垂直的微带线组成的双耦合半波天线，如图14中的(d)所示。
在一种可能的情况下，UWB天线阵列1000中的部分天线还可以是边框天线，即在电子设备的边框中设置辐射枝节，实现天线的功能。
应理解，第一天线组合1100与第二天线组合1200之间的距离大于预设阈值，可以是第一天线组合1100中的所有天线与第二天线组合1200中的所有天线之间的距离大于预设阈值，也可以是指第一天线组合1100中的部分天线和第二天线组合1200中的部分天线之间的距离大于预设阈值，本申请实施例对此不做限制。
在一个示例中，第一天线1110与第三天线1210、第四天线1220之间的距离大于预设阈值。第二天线1120与第三天线1210、第四天线1220之间的距离大于预设阈值。
在一个示例中，第一天线1110与第三天线1210之间的距离不大于预设阈值，第一天线1110与第四天线1220之间的距离大于预设阈值。第二天线1120与第三天线1210之间的距离不大于预设阈值，第二天线1120与第四天线1220之间的距离大于预设阈值。
在一个示例中，第一天线1110与第三天线1210之间的距离不大于预设阈值，第一天线1110与第四天线1220之间的距离大于预设阈值。第二天线1120与第三天线1210之间的距离不大于预设阈值，第二天线1120与第四天线1220之间的距离不大于预设阈值。
第一天线组合1100与第二天线组合1200之间的距离大于预设阈值，第一天线组合1100中的天线与第二天线组合1200中的天线之间的隔离度变大。示例性的，在第一天线组合1100中的天线与第二天线组合中的天线之间的隔离度大于-35dB的情况下，第一天线组合1100中的天线发射目标频段的信号时，第二天线组合1200中的天线可以接收相同频段的信号，接收信号和发射信号相互之间无干扰。这样使得第一天线组合1100中的天线和第二天线组合1200中的天线可以组合实现雷达的功能。
示例性的，在第一天线组合1100中的第一天线1110作为雷达的发射天线，第二天线组合1200中的第三天线1210作为雷达的接收天线的情况下，第一天线1110可以按照预设频率周期性的发射第一信号，对应的，第三天线1210可以周期性的接收对应的第二信号，根据第一信号和对应的第二信号，可以确定目标物体与UWB天线阵列之间的距离变化。例如，通过测量UWB天线阵列与人体胸腔之间的距离变化，可以确定人体的呼吸频率。
在本申请的实施例中，UWB天线阵列中用于进行水平方向的角度测量的第一天线组合中的天线，与用于进行垂直方向的角度测量的第二天线组合中的天线不重合，且第一天线组合与第二天线组合之间的最小距离大于预设阈值，这样使得第一天线组合中的天线与第二天线组合中的天线之间的隔离度变大，使得在第一天线组合中的天线可以与第二天线组合中的天线组合实现雷达测距的功能，也即是说，本申请实施例提供的UWB天线阵列，在实现UWB测距的情况下，同时实现雷达测距的功能。
在一个示例中，可选地，第二天线1120与第三天线1210之间的距离不大于预设阈值，第一天线1110与第四天线1220之间的距离大于预设阈值，第一天线1110用于发射第一信号，第四天线1220用于接收第二信号，其中，第二信号是指第一信号经过目标物体反射的信号。
应理解，本申请实施例并不对第一天线1110、第二天线1120、第三天线1210和第四天线1220的具体功能进行限定。此处所限定的第二天线1120与第三天线1210之间的距离不大于预设阈值，第一天线1110与第四天线1220之间的距离大于预设阈值，只是为了限定各个天线之间的位置关系，也即是说，第一天线组合1100中的一个天线(第二天线1120)与第二天线组合1200中的一个天线(第三天线1210)之间的距离较小，第一天线组合1100中的另一个天线(第一天线1110)与第二天线组合1200中的另一个天线(第四天线1220)之间的距离较大。相当于利用了第一天线组合1100中的另一个天线(第一天线1110)与第二天线组合1200中的另一个天线(第四天线1220)之间的距离较远，隔离度较大，来更好的实现雷达的功能。
第一天线组合1100与第二天线组合1200之间的最小距离是指第一天线组合1100中与第二天线组合1200之间距离最近的点，与第二天线组合1200中与第一天线组合1100之间距离最近的点之间的距离。示例性的，如图15所示，第一天线组合1100与第二天线组合1200之间的最小距离为d。
可选地，第一天线组合中远离第二天线组合的天线和第二天线组合中远离第一天线组合的天线，用于雷达测距。
第一天线组合1100中远离第二天线组合1200的天线是指第一天线组合1100中与第二天线组合1200之间距离较远的天线，第二天线组合1200中远离第一天线组合1100的天线是第二天线组合1200中与第一天线组合1100之间距离较远的天线。
示例性的，如图15所示，第一天线组合1100中与第二天线组合1200之间距离较远的天线是第一天线1110，第二天线组合1200中与第一天线组合1100之间距离较远的天线是第四天线1220。此时，可以采用第一天线1110作为雷达的发射端口，采用第四天线1220作为雷达的接收端口。第一天线1110用于发射第一雷达信号，第四天线1220用于接收第二雷达信号，其中，第二雷达信号是指第一雷达信号经过目标物体反射的信号。
在本申请的实施例中，第一天线组合中远离第二天线组合的天线和第二天线组合中远离第一天线组合的天线，用于雷达测距。这样相当于利用了距离较远的两个天线来实现雷达的功能，由于天线之间的距离越远，隔离度越高，也即是说，利用隔离度更高的两个天线来实现雷达测距的功能，避免了发射信号和接收信号之间的相互干扰，提高雷达的测距范围，相当于进一步地提高采用UWB天线阵列进行雷达测距的范围。
在一个示例中，如图16所示，可选地，第一天线组合1100中的天线为贴片天线，第二天线组合1200中的天线为边框天线。
示例性的，以手机200为上述电子设备为例进行说明，本申请实施例提供的手机200可以为曲面屏手机也可以为平面屏手机，本申请实施例中以平面屏手机为例进行说明。图17和图18分别示出了手机200的整体结构和拆分结构，本申请实施例提供的手机200的显示屏21可以为水滴屏、刘海屏、全面屏或者挖孔屏(参见图17所示)，例如，显示屏21上开设有开孔211，下述描述以挖孔屏为例进行说明。
参见图18所示，手机200可以包括：显示屏21、中框22、后壳25和位于中框22和后壳25之间的电池24，其中，电池24可以设在中框22朝向后壳25的一面上(如图18所示)，或者电池24可以设置在中框22朝向显示屏21的一面上，例如中框22朝向后壳25的一面可以具有电池仓(图中未示出)，电池24安装在电池仓中。在一些其它的示例中，手机200还可以包括电路板23，其中，电路板23可以设置在中框22上，例如，电路板23可以设置在中框22朝向后壳25的一面上(如图18所示)，或者电路板23可以设置在中框22朝向显示屏21的一面上，显示屏21和后壳25分别位于中框22的两侧。
参照图18所示，顶边框2221和底边框2222相对设置，左侧边框2223与右侧边框2224相对设置，顶边框2221分别与左侧边框2223的一端和右侧边框2224的一端呈圆角连接，底边框2222分别与左侧边框2223的另一端和右侧边框2224的另一端呈圆角连接，从而共同形成一圆角矩形区域。后壳接地面设置于圆角矩形区域内，并分别与顶边框2221、底边框2222、左侧边框2223以及右侧边框2224连接。可以理解的是，后壳接地面可以为手机200的后壳25。
后壳25可以为金属后壳，也可以为玻璃后壳，还可以为塑料后壳，或者，还可以为陶瓷后壳，本申请实施例中，对后壳25的材质并不加以限定，也不限于上述示例。
需要说明的是，在一些示例中，手机200的后壳25可以与边框222相连形成一体成型(Unibody)后壳，例如手机200可以包括：显示屏21、金属中板221和后壳，后壳可以为边框222和后壳25一体成型(Unibody)形成的后壳，这样电路板23和电池24位于金属中板221和后壳围成的空间中。
边框天线可以是指设置在边框222上的天线，其中，边框天线的辐射枝节设置在边框222上，辐射枝节的周围设置有填充介质。
边框天线可以是倒F天线、单极子天线、偶极子天线和左手天线中的任一种。
应理解，由于本申请实施例并未限定第一天线组合1100和第二天线组合1200的功能，此时所指的第一天线组合1100中的天线为贴片天线，第二天线组合1200中的天线为边框天线，只是为了说明第一天线组合中1100的天线与第二天线组合1200中的天线不同，其中一种是贴片天线，另一组是边框天线。第一天线组合1100中的天线为边框天线，第二天线组合1200中的天线为贴片天线，也在本申请实施例的保护范围之内。
为了便于说明，下面均以第一天线组合1100中的天线为贴片天线，第二天线组合1200中的天线为边框天线进行说明。
示例性的，第三天线1210和第四天线1220可以如图19所示，其中，第三天线1210包括矩形的金属辐射枝节、馈电点1211和接地点1212；第四天线1220包括矩形的金属辐射枝节、馈电点1221和接地点1222。
示例性的，第三天线1210和第四天线1220可以如图20所示，其中，第三天线1210包括倒F型的金属辐射枝节和馈电点；第四天线1220包括倒F型的金属辐射枝节和馈电点。应理解，采用倒F型的金属辐射枝节的天线通常被称为皮法天线(Planar Inverted F-shapedAntenna，PIFA)。
应理解，第三天线1210与第四天线1220可以是相同结构的边框天线，也可以是不同结构的边框天线，本申请实施例对此不做限制。
第三天线1210和第四天线1220可以是倒F天线、单极子天线、偶极子天线和左手天线中的任一种。图19和图20只是两种示例，对第三天线1210和第四天线1220的具体形式并不做限定。
可选地，第三天线1210与第四天线1220之间设置有金属体1230，金属体1230用于隔离第三天线1210和第四天线1220。
金属体1230为接地的金属体，这样相当于在第三天线1210与第四天线1220中增加了可以用于增强隔离度的接地金属块。这样使得第三天线1210和第四天线1220之间的隔离度满足要求。
在本申请的实施例中，第三天线与第四天线之间设置有金属体，该金属体用于隔离第三天线和第四天线。这样使得两个边框天线之间的隔离度变高，进而使得作为UWB天线阵列中用于进行垂直方向的角度测量的两个天线之间的隔离度提高，提高了UWB天线阵列在垂直方向的角度测量的准确度。
在第一天线组合1100中的天线是贴片天线，第二天线组合1200中的天线也是贴片天线的情况下，第二天线组合1200中的天线作为雷达的发射端口时，只能在第二天线组合1200的天线前方无遮挡的情况下，向外发射电磁波信号，用于进行雷达测距。这样会限制UWB天线阵列实现雷达的功能。例如，UWB天线阵列中的各天线是贴片天线，且位于手机背面，当手机背面朝下放置在桌子上时，受桌子的影响，各贴片天线发出的电磁波信号会被桌子反射回来，无法进行距离测量。
基于此，采用边框天线作为第二天线组合1200中的天线，同时作为雷达的发射天线，能够避免电子设备的角度对UWB天线阵列实现雷达测距的功能的影响。示例性的，第一天线组合1100中的天线是贴片天线，第二天线组合1200中的天线是边框天线，第二天线组合1200中的天线作为雷达的发射天线时，可以在电子设备处于任何角度时，均能发射电磁波信号用于进行雷达测距，不受电子设备当前的所处角度的影响。
在本申请的实施例中，第一天线组合中的天线为贴片天线，第二天线组合中的天线为边框天线的情况下，将第二天线组合中的天线作为雷达的发射天线，可以最大限度的避免电子设备周围的障碍物对雷达测距的影响，进一步地提高了UWB天线阵列作为雷达使用时的适用范围。
应理解，当第一天线组合1100中的天线为贴片天线，第二天线组合1200中的天线为边框天线时，第二天线组合1200可以设置在电子设备的边框上的任意位置。
示例性的，如图21中的(a)所示，第一天线组合1100设置在摄像头的上方，第二天线组合1200设置在摄像头右侧的边框上。或者，如图21中的(b)所示，第一天线组合1100设置在摄像头的上方，第二天线组合1200设置在摄像头左侧的边框上。或者，如图21中的(c)所示，第一天线组合1100设置在摄像头的上方，第二天线组合1200设置在电池下方的边框上。本申请实施例对第二天线组合1200所在的位置并不做限定，此处也仅是几种示例。
在UWB天线阵列1000的测距过程中，A0天线1300通常用于对目标物进行初步的定位测距，由于目标物与UWB天线阵列1000的位置关系并不明确，因此A0天线1300通常是方向性较好的天线，例如边框天线。传统的UWB天线阵列中用于进行角度测量的天线通常是贴片天线，贴片天线的方向性通常较差。
在一种可能的情况下，第二天线组合1200中的天线为边框天线，也即是说，第二天线组合1200中的天线时方向性好的天线，因此，可以用第二天线组合1200中的天线替代发射天线。
可选地，A0天线1300与第三天线1210或者第四天线1220是同一个天线。
示例性的，UWB天线阵列1000可以如图22所示，包括：第一天线组合1100和第二天线组合1200，其中，第一天线组合1100中的天线为贴片天线，第二天线组合1200中的天线为边框天线。A0天线1300为第二天线组合1200中的一个天线。例如，A0天线1300是第三天线1210。
当A0天线1300是第三天线1210时，UWB天线阵列的电路逻辑图如图23所示。
如图23所示，该电路逻辑图中包括UWB控制单元、滤波器、开关、A0天线1300、第一天线1110、第二天线1120、第三天线1210和第四天线1220。开关包括双刀三掷开关和单刀单掷开关。其中，开关与第一天线1110、第二天线1120、第三天线1210和第四天线1220连接，用于控制第一天线1110、第二天线1120、第三天线1210和第四天线1220的开启和关闭。通过GPIO1控制发射通道、接收通道1与A0天线1300、第一天线1100、第三天线1200的连接关系，通过GPIO2控制接收通道2与第二天线1120、第四天线1220连接关系。具体的控制时序如表2所示。
表2
模式 GPIO1 GPIO2
测距(第三天线/发射天线，任一其他天线) 0 /
测水平角(第三天线/发射天线，第四天线) 1 1
测垂直角(第一天线，第二天线) 0 0
雷达(第三天线/发射天线，第四天线) 0 1
该电路逻辑图适用UWB天线阵列1000中的第二天线组合1200中的天线为边框天线的情况。如图22所示，A0天线1300可以是第三天线1210。
当GPIO1为0，GPIO2为0时，A0天线1300，也即是第三天线1210处于发射通道上，此时，可以通过A0天线1300发射信号，通过其他任一个未与A0天线1300共用开关的天线接收信号，实现测距功能。示例性的，选择第二天线1120用于接收信号。
当GPIO1为1，GPIO2为1时，则第三天线1210处于接收通道1上，第四天线1220处于接收通道2上，通过第三天线1210和第四天线1220进行垂直方向上的角度测量
当GPIO1为0，GPIO2为0时，第一天线1110处于接收通道1上，第二天线1120处于接收通道2上，通过第一天线1110和第二天线1120进行水平方向上的角度测量。
当GPIO1为1，GPIO2为0时，第一天线1110处于发射通道上，第四天线1220处于接收通道2上，第一天线1110发射第一信号，第四天线1220接收第二信号，其中，第二信号是指第一信号经过目标物体反射得到信号。相当于通过第一天线1110和第四天线1220实现雷达测距的功能。
图23中所示第一天线1110和第三天线1210通过一个双刀双掷开关连接，使得第一天线1110和第三天线1210可以被切换到发射通道，进而使得第一天线1110和第三天线1210可以作为雷达的发射天线。应理解，图23所示的连接关系仅是一种示例。
在本申请的实施例中，在第二天线组合中的天线为边框天线的情况下，发射天线为第二天线组合中的一个天线，使得UWB天线阵列中只需要4个天线就可以同时实现UWB测距、雷达测距的功能，进一步地减小了UWB天线所占用的面积。
本申请还提供了一种电子设备，该电子设备包括上述实施例所提供的UWB天线阵列。
在一个示例中，该电子设备还包括开关，开关用于控制所述UWB天线阵列中的第一天线、第二天线、第三天线和第四天线的开启和关闭。
在一个示例中，UWB天线阵列中的A0天线、第一天线、第二天线、第三天线和第四天线与开关连接，电子设备在开关的通用输入输出接口GPIO为第一状态的情况下，使得A0天线处于发射通道，第二天线或者第四天线处于接收通道，并通过A0天线与第二天线进行雷达测距，或者，通过A0天线与第四天线进行雷达测距；第一天线和第二天线用于进行第一方向的角度测量，第三天线和第四天线用于进行第二方向的角度测量。
在一个示例中，电子设备在开关的GPIO为第二状态的情况下，使得第一天线处于发射通道，第四天线处于接收通道，并通过第一天线与第四天线进行雷达测距；或者，使得第三天线处于发射通道，第二天线处于接收通道，并通过第三天线和第二天线进行雷达测距。
在一个示例中，电子设备在开关的GPIO为第三状态的情况下，使得A0天线处于发射通道，第一天线、第二天线、第三天线和第四天线处于接收通道，并通过A0天线与任一个天线对目标物进行UWB测距，通过A0天线与第一天线、第二天线对目标物进行第一方向的角度测量，通过A0天线与第三天线、第四天线对目标物进行第二方向的角度测量，第一方向不同于第二方向。
在一个示例中，超宽带天线阵列中的第一天线、第二天线、第三天线和第四天线与开关连接，其中，第三天线与A0天线是同一个天线，电子设备在开关的通用输入输出接口GPIO为第三状态的情况下，使得第一天线处于发射通道，第四天线处于接收通道，并通过第一天线与第四天线组合进行雷达测距；或者，使得第三天线处于发射通道，第二天线处于接收通道，并通过第三天线和第二天线进行雷达测距；第一天线和第二天线用于进行第一方向的角度测量，第三天线和第四天线用于进行第二方向的角度测量。
在一个示例中，第三天线为边框天线，电子设备在开关的通用输入输出接口GPIO为第四状态的情况下，使得第三天线处于发射通道，第一天线、第四天线或者第二天线处于接收通道，并通过第三天线和第一天线进行UWB测距，或者，通过第三天线和第四天线进行UWB测距，或者，通过第三天线和第二天线进行UWB测距。
本申请实施例对电子设备的类型不做限定。示例性地，电子设备可以为但不限于手机、平板电脑、智能音箱、智慧大屏(也可称为智能电视)或者可穿戴式设备等。
示例性的，图24示出了电子设备100的结构示意图。电子设备100可以包括处理器110，外部存储器接口120，内部存储器121，通用串行总线(universal serial bus，USB)接口130，充电管理模块140，电源管理模块141，电池142，天线1，天线2，移动通信模块150，无线通信模块160，音频模块170，扬声器170A，受话器170B，麦克风170C，耳机接口170D，传感器模块180，按键190，马达191，指示器192，摄像头193，显示屏194，以及用户标识模块(subscriber identification module，SIM)卡接口195等。其中传感器模块180可以包括压力传感器180A，陀螺仪传感器180B，气压传感器180C，磁传感器180D，加速度传感器180E，距离传感器180F，接近光传感器180G，指纹传感器180H，温度传感器180J，触摸传感器180K，环境光传感器180L，骨传导传感器180M等。
可以理解的是，本申请实施例示意的结构并不构成对电子设备100的具体限定。在本申请另一些实施例中，电子设备100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。
处理器110可以包括一个或多个处理单元，例如：处理器110可以包括应用处理器(application processor，AP)，调制解调处理器，图形处理器(graphics processingunit，GPU)，图像信号处理器(image signal processor，ISP)，控制器，存储器，视频编解码器，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中。
可以理解的是，本申请实施例示意的各模块间的接口连接关系，只是示意性说明，并不构成对电子设备100的结构限定。在本申请另一些实施例中，电子设备100也可以采用上述实施例中不同的接口连接方式，或多种接口连接方式的组合。
电子设备100的无线通信功能可以通过天线1，天线2，移动通信模块150，无线通信模块160，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100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150可以提供应用在电子设备100上的包括2G/3G/4G/5G等无线通信的解决方案。移动通信模块150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150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150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150的至少部分功能模块可以被设置于处理器110中。在一些实施例中，移动通信模块150的至少部分功能模块可以与处理器110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170A，受话器170B等)输出声音信号，或通过显示屏194显示图像或视频。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110，与移动通信模块150或其他功能模块设置在同一个器件中。
无线通信模块160可以提供应用在电子设备100上的包括无线局域网(wirelesslocal 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160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160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110。无线通信模块160还可以从处理器110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100的天线1和移动通信模块150耦合，天线2和无线通信模块160耦合，使得电子设备100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 mobile communications，GSM)，通用分组无线服务(general packet radio service，GPRS)，码分多址接入(codedivision multiple access，CDMA)，宽带码分多址(wideband code division multipleaccess，WCDMA)，时分码分多址(time-division code division multiple access，TD-SCDMA)，长期演进(long term evolution，LTE)，第五代无线通信系统(5G，the 5thGeneration of wireless communication system)，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(beidounavigation satellite system，BDS)，准天顶卫星系统(quasi-zenith satellitesystem，QZSS)和/或星基增强系统(satellite based augmentation systems，SBAS)。
需要说明的是，本申请实施例提到的任一电子设备可以包括电子设备100中更多或者更少的模块。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。此外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。
最后应说明的是：以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (15)

1.一种超宽带UWB天线阵列，其特征在于，所述UWB天线阵列包括：第一天线组合和第二天线组合，所述第一天线组合包括第一天线和第二天线，所述第二天线组合包括第三天线和第四天线，所述第一天线组合中的天线与所述第二天线组合中的天线不重合，第一天线组合与第二天线组合之间的最小距离大于预设阈值，所述第一天线组合用于对目标物进行第一方向的角度测量，所述第二天线组合用于对所述目标物进行第二方向的角度测量，所述第一方向不同于所述第二方向，所述第一天线组合中的一个天线与所述第二天线组合中的一个天线还用于雷达测距，其中，所述第一天线组合与所述第二天线组合之间的夹角大于0°且小于180°。
2.根据权利要求1所述的UWB天线阵列，其特征在于，所述UWB天线阵列还包括A0天线，所述A0天线用于向所述目标物发送第一信号，所述第一信号用于指示所述目标物返回第二信号或者第三信号，所述第二信号用于UWB距离测量，所述第三信号用于UWB角度测量；所述A0天线与所述第一天线组合中的一个天线，或者与所述第二天线组合中的一个天线还用于雷达测距。
3.根据权利要求2所述的UWB天线阵列，其特征在于，所述第一天线、所述第二天线、所述第三天线和所述第四天线为贴片天线。
4.根据权利要求3所述的UWB天线阵列，其特征在于，所述第一天线组合中远离所述第二天线组合的天线和所述第二天线组合中远离所述第一天线组合的天线，用于雷达测距。
5.根据权利要求2所述的UWB天线阵列，其特征在于，所述第一天线、所述第二天线为贴片天线，所述第三天线、所述第四天线为边框天线；或者所述第一天线、所述第二天线、第三天线、第四天线为边框天线。
6.根据权利要求5所述的UWB天线阵列，其特征在于，所述边框天线包括倒F天线、单极子天线、偶极子天线和左手天线。
7.根据权利要求5所述的UWB天线阵列，其特征在于，所述A0天线与所述第三天线或者所述第四天线是同一个天线。
8.根据权利要求1-7任一项所述的UWB天线阵列，其特征在于，所述第一方向垂直于所述第二方向。
9.根据权利要求1-7任一项所述的UWB天线阵列，其特征在于，所述第一天线的相位中心和所述第二天线的相位中心之间的距离大于1/4λ，且小于1/2λ，所述第三天线的相位中心和所述第四天线的相位中心之间的距离大于1/4λ，且小于1/2λ；其中，λ为所述UWB天线阵列工作频段对应的波长。
10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括如权利要求1-9任一项所述的超宽带UWB天线阵列。
11.根据权利要求10所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括开关，所述UWB天线阵列中的A0天线、第一天线、第二天线、第三天线和第四天线与所述开关连接，所述电子设备在所述开关的通用输入输出接口GPIO为第一状态的情况下，使得所述A0天线处于发射通道，所述第二天线或者所述第四天线处于接收通道，并通过所述A0天线与所述第二天线进行雷达测距，或者，通过所述A0天线与所述第四天线用于雷达测距；所述第一天线和所述第二天线用于对目标物进行第一方向的角度测量，所述第三天线和所述第四天线用于对所述目标物进行第二方向的角度测量。
12.根据权利要求11所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备在所述开关的GPIO为第二状态的情况下，使得所述第一天线处于发射通道，所述第四天线处于接收通道，并通过所述第一天线与所述第四天线进行雷达测距；或者，使得所述第三天线处于发射通道，所述第二天线处于接收通道，并通过所述第三天线和所述第二天线进行雷达测距。
13.根据权利要求11或12所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备在所述开关的GPIO为第三状态的情况下，使得所述A0天线处于发射通道，所述第一天线、所述第二天线、所述第三天线和所述第四天线处于接收通道，并通过所述A0天线与任一个天线对目标物进行UWB测距，通过所述A0天线与所述第一天线、所述第二天线对所述目标物进行第一方向的角度测量，通过所述A0天线与所述第三天线、所述第四天线对所述目标物进行第二方向的角度测量，所述第一方向不同于所述第二方向。
14.根据权利要求10所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备包括开关，所述超宽带UWB天线阵列中的所述第一天线、所述第二天线、所述第三天线和所述第四天线与所述开关连接，其中，所述第三天线与A0天线是同一个天线，所述电子设备在所述开关的通用输入输出接口GPIO为第三状态的情况下，使得所述第一天线处于发射通道，所述第四天线处于接收通道，并通过所述第一天线与所述第四天线组合进行雷达测距；或者，使得所述第三天线处于发射通道，所述第二天线处于接收通道，并通过所述第三天线和所述第二天线进行雷达测距；所述第一天线和所述第二天线用于对目标物进行第一方向的角度测量，所述第三天线和所述第四天线用于对所述目标物进行第二方向的角度测量，所述第一方向不同于所述第二方向。
15.根据权利要求14所述的电子设备，其特征在于，所述第三天线为边框天线，所述电子设备在所述开关的通用输入输出接口GPIO为第四状态的情况下，使得所述第三天线处于发射通道，所述第一天线、所述第四天线或者所述第二天线处于接收通道，并通过所述第三天线和所述第一天线进行UWB测距，或者，通过所述第三天线和所述第四天线进行UWB测距，或者，通过所述第三天线和所述第二天线进行UWB测距。
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