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一种天线切换方法和终端天线

申请号 CN202211641588.X 申请日 2022-07-19 公开(公告)号 CN116053806B 公开(公告)日 2023-11-28
申请人 荣耀终端有限公司; 发明人 罗健; 霍强; 董凯明;
摘要 本 发明 公开了一种天线切换方法和终端天线,涉及天线技术领域,能够使得在不同的 姿态 下,天线提供相应的极化特性,进行对应姿态下的 信号 收发。具体方案为:在该 电子 设备的姿态为该第一姿态时,控制该终端天线的极化特性为第一极化特性。在该电子设备的姿态为该第二姿态时,控制该终端天线的极化特性为第二极化特性。该第一姿态和该第二姿态不同,该第一极化特性与该第二极化特性不同。
权利要求

1.一种天线切换方法,其特征在于,所述方法应用于电子设备中,所述电子设备在使用时,显示屏所指方向包括第一方向和第二方向;所述显示屏指向第一方向时对应所述电子设备的第一姿态,所述显示屏指向第二方向时对应所述电子设备的第二姿态;所述电子设备中设置有终端天线,所述终端天线被配置有第一接地点;所述第一接地点与调谐部件的一端连接,所述调谐部件的另一端与参考地连接,所述调谐部件包括第一通路和第二通路,所述第一通路与所述第二通路中配置的匹配器件不同;所述方法包括:
在所述电子设备的姿态为所述第一姿态时,控制所述第一通路导通,以使得所述终端天线的极化特性为第一极化特性;
在所述电子设备的姿态为所述第二姿态时,控制所述第二通路导通,以使得所述终端天线的极化特性为第二极化特性;
所述第一姿态和所述第二姿态不同,所述第一极化特性与所述第二极化特性不同。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
所述控制所述调谐部件的第一通路导通,以使得所述终端天线的极化特性为第一极化特性,包括:控制所述调谐部件的第一通路导通,以使得所述终端天线工作在第一状态,所述第一状态下的所述终端天线具有第一极化特性;
所述控制所述调谐部件的第二通路导通,以使得所述终端天线的极化特性为第二极化特性,包括:控制所述调谐部件的第二通路导通,以使得所述终端天线工作在第二状态,所述第二状态下的所述终端天线具有第二极化特性。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述第一极化特性与所述第一姿态下接收目标信号的极化特性相对应;所述第二极化特性与所述第二姿态下接收所述目标信号的极化特性相对应。
4.根据权利要求1‑3中任一项所述的方法,其特征在于,所述电子设备中设置有姿态输入模,所述方法还包括:
所述电子设备通过所述姿态输入模块,获取姿态信息;
根据所述姿态信息,确定所述电子设备的姿态为第一姿态或第二姿态。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述姿态输入模块包括加速传感器和/或陀螺仪传感器;
在所述姿态输入模块包括加速度传感器时,所述姿态信息包括电子设备当前的速度;
在所述姿态输入模块包括陀螺仪传感器时,所述姿态信息包括电子设备当前的各个轴位方向的位移。
6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述控制所述调谐部件的第一通路导通,以使得所述终端天线工作在第一状态之前,所述方法还包括:
确定与所述第一姿态对应的第一控制信息,所述第一控制信息用于控制所述终端天线工作在所述第一状态。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述电子设备中配置有姿态‑极化真值表,所述姿态‑极化真值表包括不同姿态对应的控制信息,所述第一姿态对应的第一控制信息包括在所述姿态‑极化真值表中;
所述确定与所述第一姿态对应的第一控制信息,包括:
根据所述第一姿态,在所述姿态‑极化真值表中查询获取对应的第一控制信息。
8.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述目标信号为来自卫星的定位信号;
所述第一方向为指向天空附近方向,所述第一极化特性为右旋圆极化特性或者右旋椭圆极化特性。
9.根据权利要求3或8所述的方法,其特征在于,所述目标信号为来自卫星的定位信号;
所述第二方向为指向平面附近方向,所述第二极化特性为线极化特性。
10.根据权利要求1‑9中任一项所述的方法,其特征在于,所述电子设备在使用时,显示屏所指方向还包括第三方向;所述显示屏指向第三方向时对应所述电子设备的第三姿态,所述方法还包括:
在所述电子设备的姿态为第三姿态时,控制所述终端天线工作在第三状态,所述第三状态下的所述终端天线具有第三极化特性,所述第三极化特性与所述第三姿态下接收目标信号的目标极化特性相对应。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述目标信号为来自卫星的定位信号;
所述第三方向为指向地面附近方向,所述第三极化特性为左旋圆极化特性或者左旋椭圆极化特性。
12.根据权利要求2或6所述的方法,其特征在于,在控制所述调谐部件的第一通路导通之后,所述方法还包括:
判断所述终端天线接收到目标信号的信号强度是否大于预设阈值,在所述信号强度大于所述预设阈值时,控制所述终端天线继续工作在所述第一状态接收所述目标信号。
13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,在所述信号强度小于所述预设阈值时,所述方法还包括:
控制所述终端天线工作在第四状态;
判断所述终端天线接收到目标信号的信号强度是否大于预设阈值,在所述信号强度大于所述预设阈值时,控制所述终端天线继续工作在所述第四状态接收所述目标信号。
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,在所述终端天线切换到不同的工作状态下,分别对应的接收到目标信号的信号强度均小于所述预设阈值时,所述方法还包括:
控制所述终端天线工作在第五状态接收所述目标信号,所述第五状态下接收到目标信号的信号强度大于其他工作状态下接收到目标信号的信号强度。
15.一种终端天线,其特征在于,所述终端天线应用于电子设备中,所述终端天线包括:
第一辐射体,所述第一辐射体为闭合环形结构;
所述第一辐射体上被配置有至少三个电连接点;所述至少三个电连接点中包括一个馈电点,以及至少两个接地点;
所述终端天线的工作状态包括第一状态和第二状态,所述第一状态下的所述终端天线具有第一极化特性,所述第二状态下的所述终端天线具有第二极化特性;
所述至少两个接地点中包括第一接地点,所述第一接地点与调谐部件的一端连接,所述调谐部件的另一端与参考地连接,所述调谐部件用于控制所述终端天线工作在所述第一状态或所述第二状态。
16.根据权利要求15所述的天线,其特征在于,
所述至少三个电连接点包括第一电连接点,第二电连接点以及第三电连接点,所述第一电连接点和所述第二电连接点相对于所述第一辐射体的几何中心的夹角在
45+/‑15度范围内;
所述第二电连接点和所述第三电连接点相对于所述第一辐射体的几何中心的夹角在
90+/‑15度范围内。
17.根据权利要求15所述的天线,其特征在于,
所述终端天线工作时,激励第一谐振和第二谐振,所述第一谐振对应在所述第一辐射体上的等效电流方向与所述第二谐振对应在所述第一辐射体上的等效电流方向互相垂直;
所述第一谐振对应的等效电流方向接近水平方向,所述第二谐振对应的等效电流方向接近垂直方向。
18.根据权利要求17所述的天线,其特征在于,所述终端天线的工作状态为第一状态时,所述第一谐振和所述第二谐振共同覆盖所述终端天线的工作频段,且所述第一谐振低于所述第二谐振;
所述终端天线的工作状态为第二状态时,所述第一谐振和所述第二谐振共同覆盖所述终端天线的工作频段,且所述第一谐振高于所述第二谐振。
19.根据权利要求18所述的天线,其特征在于,所述终端天线的工作状态还包括第三状态,在所述终端天线的工作状态为第三状态时,所述第一谐振或所述第二谐振覆盖所述终端天线的工作频段。
20.根据权利要求19所述的天线,其特征在于,
所述第一状态下,所述终端天线具有右旋圆极化或右旋椭圆极化特性;
所述第二状态下,所述终端天线具有左旋圆极化或左旋椭圆极化特性;
所述第三状态下,所述终端天线具有线极化特性。
21.根据权利要求17所述的天线,其特征在于,所述第一辐射体的电长度对应工作频段的1倍波长,所述第一谐振和所述第二谐振均为2/2波长模式对应的谐振。
22.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备设置有如权利要求15‑21中任一项所述的终端天线,所述电子设备在工作过程中,执行如权利要求1‑14中任一项所述的方法。
23.根据权利要求22所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备为智能手表
24.一种天线切换方法,其特征在于,所述方法应用于电子设备,所述电子设备中设置有终端天线,所述终端天线包括:第一辐射体,所述第一辐射体为闭合环形结构;所述第一辐射体上被配置有至少三个电连接点;所述至少三个电连接点中包括一个馈电点,以及至少两个接地点;所述至少两个接地点中包括第一接地点,所述第一接地点与调谐部件的一端连接,所述调谐部件的另一端与参考地连接,所述调谐部件用于控制所述终端天线工作在第一状态或第二状态;所述第一状态和所述第二状态的极化特性不同;
所述方法包括:
在所述终端天线工作在所述第一状态的情况下,所述终端天线接收定位信号;
在所述定位信号的接收信号强度小于预设阈值时,所述电子设备控制所述终端天线切换工作在所述第二状态。
25.根据权利要求24所述的方法,其特征在于,所述终端天线工作在所述第二状态时,所述终端天线接收定位信号的接收信号强度大于预设阈值。
26.根据权利要求24所述的方法,其特征在于,
所述终端天线工作在所述第一状态下时,所述终端天线具有第一极化特性;
所述终端天线工作在所述第二状态下时,所述终端天线具有第二极化特性;
所述第一极化特性与所述电子设备在第一姿态下接收目标信号的极化特性相对应;所述第二极化特性与所述电子设备在第二姿态下接收所述目标信号的极化特性相对应;
在所述电子设备处于所述第一姿态下时,所述显示屏的指向为第一方向,在所述电子设备处于所述第二姿态下时,所述显示屏的指向为第二方向,所述第一方向和所述第二方向不同。
27.根据权利要求26所述的方法,其特征在于,所述目标信号为来自天空的定位信号;
所述目标信号的极化特性为右旋圆极化特性;
所述第一姿态对应的第一方向为指向天空的方向;所述第一极化特性为右旋圆极化特性或者右旋椭圆极化特性;
所述第二姿态对应的第二方向为指向水平面附近方向;所述第二极化特性为线极化特性。

说明书全文

一种天线切换方法和终端天线

[0001] 本申请是分案申请,原申请的申请号是202210848342.3,原申请日是2022年7月19日,原申请的全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

[0002] 本申请涉及天线技术领域,尤其涉及一种天线切换方法和终端天线。

背景技术

[0003] 智能手表在不同的使用场景下,需要实现对不同极化特性的电磁波进行收发,否则会对天线接收的质量产生影响。这也就要求智能手表的天线能够在不同场景下提供相应的极化特性,从而提升对应场景下的信号收发质量。发明内容
[0004] 本申请实施例提供一种天线切换方法和终端天线,可以将能够提供不同极化特性的天线应用于电子设备(如可穿戴设备)中,并根据可穿戴设备的姿态,切换天线工作在不同的工作状态下,提供对应的极化特性。由此使得在不同的姿态下,天线提供相应的极化特性,进行对应姿态下的信号收发。
[0005] 为了达到上述目的,本申请实施例采用如下技术方案:
[0006] 第一方面,提供一种天线切换方法,应用于电子设备中,电子设备在使用时,显示屏所指方向包括第一方向和第二方向。显示屏指向第一方向时对应电子设备的第一姿态,显示屏指向第二方向时对应电子设备的第二姿态。电子设备中设置有终端天线。该方法包括:电子设备接收具有目标极化特性的目标信号,在电子设备的姿态为第一姿态时,控制终端天线工作在第一状态,第一状态下的终端天线具有第一极化特性,第一极化特性与第一姿态下接收目标信号的目标极化特性相对应。在电子设备的姿态为第二姿态时,控制终端天线工作在第二状态,第二状态下的终端天线具有第二极化特性,第二极化特性与第二姿态下接收目标信号的目标极化特性相对应。
[0007] 这样,本申请中,电子设备中的天线可以在不同工作状态下提供至少两种不同的极化特性,对应的,基于该天线切换方法在不同姿态下可以提供不同的极化特性。可以理解的是,在电子设备(如可穿戴设备中的智能手表等)处于不同姿态下时,其中设置的天线的姿态也不同。那么,相对于来自天空的目标信号(如定位信号)的极化特性也不同。基于本方案,极化特性可以根据姿态相应调整,从而使得无论电子设备处于何种姿态下,其中的天线都能够提供对应的极化特性实现对目标信号的接收。
[0008] 可选的,该电子设备中设置有姿态输入模,该方法还包括:该电子设备通过该姿态输入模块,获取姿态信息。根据该姿态信息,确定该电子设备的姿态为第一姿态。
[0009] 可选的,该姿态输入模块包括加速传感器和/或陀螺仪传感器。在该姿态输入模块包括加速度传感器时,该姿态信息包括电子设备当前的速度。在该姿态输入模块包括陀螺仪传感器时,该姿态信息包括电子设备当前的各个轴位方向的位移。这样,通过电子设备中设置的传感器,获取相应的传感器信息,就能够确定当前电子设备的姿态。
[0010] 可选的,在该控制该终端天线工作在第一状态之前,该方法还包括:确定与该第一姿态对应的第一控制信息,该第一控制信息用于控制该终端天线工作在该第一状态。为了实现天线工作状态相对于姿态的调整,可以通过姿态确定天线的控制信息,由此调整天线工作在与姿态相应的工作状态,提供对应的极化特性。
[0011] 可选的,该电子设备中配置有姿态‑极化真值表,该姿态‑极化真值表包括不同姿态对应的控制信息。该确定与该第一姿态对应的第一控制信息,包括:根据该第一姿态,在该姿态‑极化真值表中查询获取对应的第一控制信息。这样,通过预设的对应关系,就能够根据姿态确定对应的控制信息。
[0012] 可选的,该目标信号为来自卫星的定位信号。该第一状态对应该电子设备的显示屏指向天空附近方向,该第一极化特性为右旋圆极化特性或者右旋椭圆极化特性。这样,以电子设备为智能手表为例。表盘(即显示屏)指向天空附近方向时,则可以控制天线提供右旋圆极化或右旋椭圆极化特性,实现对定位信号(右旋圆极化信号)的有效接收。
[0013] 可选的,该方法还包括:在该电子设备的姿态为第二姿态时,控制该终端天线工作在第二状态,该第二状态下的该终端天线具有第二极化特性,该第二极化特性与该第二姿态下接收该目标信号的极化特性相对应。该第二姿态不同于该第一姿态。这样,在电子设备的姿态发生变化时,天线也可以相应调整工作状态以便提供与当前姿态相应的极化特性。
[0014] 可选的,该目标信号为来自卫星的定位信号。该第二状态对应该电子设备的显示屏指向平面附近方向,该第二极化特性为线极化特性。
[0015] 可选的,该方法还包括:在该电子设备的姿态为第三姿态时,控制该终端天线工作在第三状态,该第三状态下的该终端天线具有第三极化特性,该第三极化特性与该第三姿态下接收该目标信号的极化特性相对应。该第三姿态不同于该第一姿态或该第二姿态。
[0016] 可选的,该目标信号为来自卫星的定位信号。该第三状态对应该电子设备的显示屏指向地面附近方向,该第三极化特性为左旋圆极化特性或者左旋椭圆极化特性。在该示例中,表盘指向地面时,则天线可以提供左旋极化特性,由此使得在电子设备指向天空方向呈右旋极化特性,从而实现对来自天空的定位信号的有效接收。
[0017] 可选的,在控制该终端天线工作在第一状态之后,该方法还包括:判断该终端天线接收到目标信号的信号强度是否大于预设阈值,在该信号强度大于该预设阈值时,控制该终端天线不再调整工作状态。这样,基于预设阈值的判断方式,能够保证天线可以工作在较好的状态下,进行精准的信号接收。
[0018] 可选的,在该信号强度小于该预设阈值时,该方法还包括:控制该终端天线工作在第四状态,该第四状态不同于该第一状态。判断该终端天线接收到目标信号的信号强度是否大于预设阈值,在该信号强度大于该预设阈值时,控制该终端天线不再调整工作状态。这样,在当前根据姿态确定的工作状态无法提供较好的信号收发能时,可以尝试使用其他工作状态,并切换到更好的工作状态进行信号收发。
[0019] 可选的,在该终端天线切换到不同的工作状态下,分别对应的接收到目标信号的信号强度均小于该预设阈值时,该方法还包括:控制该终端天线工作在第五状态,该第五状态下接收到目标信号的信号强度大于其他工作状态下接收到目标信号的信号强度。这样,在一些场景下,在所有的工作状态下的信号接收都不够理想时,可以使用所有工作状态下最好的一个进行信号收发,从而尽量提升电子设备的信号收发能力。
[0020] 第二方面,提供一种终端天线,该终端天线应用于如权利要求1‑13中任一项该的天线切换方法,该终端天线包括:第一辐射体,该第一辐射体为闭合环形结构。该第一辐射体上包括有至少三个电连接点。该终端天线的工作状态包括第一状态和第二状态,该第一状态下的极化特性与该第二状态下的极化特性不同。例如,第一状态下的终端天线具有第一极化特性,第二状态下的终端天线具有第二极化特性。本示例提供了一种终端天线的示例。该终端天线能够在不同的工作状态下,提供不同的极化特性。从而结合第一方面提供的天线切换方法,使得天线能够根据当前姿态进行调整,选取合适的工作状态进行较好的信号收发。
[0021] 可选的,该至少三个电连接点中包括一个馈电点,以及至少两个接地点。由于至少两个接地点的设置,使得在激励同一个模式时,电流可以通过该两个接地点分别下地,从而获取同一个模式下的不同电流分布,从而获取两个不同的谐振。由此,基于两个谐振的不同的相对频域位置关系,就能够使得天线提供不同的极化特性。
[0022] 可选的,该至少两个接地点中包括第一接地点和第二接地点,在该第一接地点与参考地之间设置有调谐部件,在该调谐部件包括至少两个不同的开关状态。在该调谐部件工作在第一开关状态时,该终端天线工作在该第一状态。在该调谐部件工作在第二开关状态时,该终端天线工作在该第二状态。该第一开关状态和该第二开关状态包括在该至少两个不同的开关状态中。这样,通过调整调谐部件的开关状态,使得在不同开关状态下时,上述两个谐振的频率位置关系不同。由此提供不同的极化特性。
[0023] 可选的,该至少三个电连接点包括第一电连接点,第二电连接点以及第三电连接点,该第一电连接点和该第二电连接点相对于该第一辐射体的几何中心的夹角在45+/‑15度范围内。该第二电连接点和该第三电连接点相对于该第一辐射体的几何中心的夹角在90+/‑15度范围内。由此可以使得在同一时刻,天线辐射体上可以分布有两个互相垂直或接近垂直的电流分布,从而该时刻较好的圆极化特性分布。
[0024] 可选的,该终端天线工作时,激励第一谐振和第二谐振,该第一谐振对应在该第一辐射体上的等效电流方向与该第二第一谐振对应在该第一辐射体上的等效电流方向互相垂直。其中,第一谐振对应的等效电流方向接近水平方向,第二谐振对应的等效电流方向接近垂直方向。由此明确了两个谐振的互相关系。可以理解的是,在同一时刻的两个谐振对应的电流分布正交时,则产生的极化特性更加接近圆极化。
[0025] 可选的,该终端天线的工作状态为第一状态时,该第一谐振和该第二谐振共同覆盖该终端天线的工作频段,且该第一谐振低于该第二谐振。该终端天线的工作状态为第二状态时,该第一谐振和该第二谐振共同覆盖该终端天线的工作频段,且该第一谐振高于该第二谐振。
[0026] 可选的,该终端天线的工作状态还包括第三状态,在该终端天线的工作状态为第三状态时,该第一谐振或该第二谐振覆盖该终端天线的工作频段。
[0027] 可选的,该第一状态下,该终端天线具有右旋圆极化或右旋椭圆极化特性。该第二状态下,该终端天线具有左旋圆极化或左旋椭圆极化特性。该第三状态下,该终端天线具有线极化特性。这样,将一个谐振调整到工作频段外,仅使用一个谐振覆盖工作频段时,则可以使得天线提供线极化特性。
[0028] 可选的,该第一辐射体的电长度对应工作频段的1倍波长,该第一谐振和该第二谐振均为2/2波长模式对应的谐振。
[0029] 第三方面,提供一种电子设备,该电子设备设置有第二方面及其任一种可选项提供的终端天线,该电子设备在工作过程中,执行如第一方面及其任一种可选项提供的天线切换方法。示例性的,该电子设备可以为智能手表。该智能手表可以具有定位功能。例如,该智能手表可以通过与卫星通信,接收定位信号实现定位。应当理解的是,上述第三方面提供的技术方案,其技术特征均可对应到第一/第二方面及其可能的设计中提供的技术方案,因此能够达到的有益效果类似,此处不再赘述。附图说明
[0030] 图1为一种智能手表的通信场景示意图;
[0031] 图2为一种智能手表的天线设置示意图;
[0032] 图3为一种智能手表的定位场景示意图;
[0033] 图4为不同极化特性天线的轴比示意图;
[0034] 图5为不同场景下的佩戴状态示意图;
[0035] 图6为本申请实施例提供的一种电子设备的组成示意图;
[0036] 图7为本申请实施例提供的一种电子设备的组成示意图;
[0037] 图8为本申请实施例提供的一种天线模组的组成示意图;
[0038] 图9为本申请实施例提供的一种天线切换方法的流程示意图;
[0039] 图10为本申请实施例提供的不同天线姿态的示意图;
[0040] 图11为本申请实施例提供的区域划分示意图;
[0041] 图12为本申请实施例提供的一种天线切换方法的流程示意图;
[0042] 图13为本申请实施例提供的一种天线切换方法的流程示意图;
[0043] 图14为本申请实施例提供的一种天线切换方法的流程示意图;
[0044] 图15为本申请实施例提供的一种天线的组成示意图;
[0045] 图16为本申请实施例提供的一种天线的组成示意图;
[0046] 图17为本申请实施例提供的一种天线的电流仿真示意图;
[0047] 图18为本申请实施例提供的一种天线的S参数仿真示意图;
[0048] 图19为本申请实施例提供的一种天线的S参数仿真示意图;
[0049] 图20为本申请实施例提供的一种天线的S参数仿真示意图;
[0050] 图21为本申请实施例提供的一种天线的组成示意图。

具体实施方式

[0051] 目前,智能穿戴设备已经被广泛使用。以智能穿戴设备为智能手表为例,智能手表可以佩戴在用户前臂上(如手腕上),为用户提供智能体验。示例性的,结合图1,在一些场景下,智能手表可以为用户提供定位功能。例如,智能手表可以与卫星等定位设备进行无线通信,获取当前定位信息。在另一些场景下,智能手表还可以监测用户的体征信息,如用户运动过程中的心率等体征信息。智能手表可以与其他电子设备(如手机等)进行无线通信,将该获取的体征信息发送给手机,实现数据共享。在另一些场景下,智能手表还可以提供语音通话和数据连接功能。比如,语音通话可以为基于GSM、WCDMA、VoLTE、TDSCDMA、CDMA、VONR等网络的语音通话,数据连接功能可以为基于WCDMA、TDSCDMA、CDMA、LTE、5G NR、蓝牙以及WIFI(如2.4GWIFI以及5GWIFI)等网络的数据连接。在另一些场景下,智能手表还可以具有定位功能。比如,智能手表中可以设置有UWB天线,用于实现对其他电子设备的定位等。
[0052] 在智能穿戴设备中可以设置有天线,以便实现上述示例中的无线通信功能。而由于智能穿戴设备自身的体积有限,能够为天线提供的空间也相应较小。那么,在一些设计中,可以通过复用智能穿戴设备中的金属结构,实现天线设计的小型化。
[0053] 示例性的,继续以智能手表为例。在智能手表中,可以包括多个能够提供刚性支撑的部件。比如,金属材质的表框,又如,塑胶或陶瓷等非金属材质的表底。其中,表框可以为智能手表提供四周方向的支撑,在一些实现中,在表框为金属材质的情况下,表框还可以作为天线辐射体以实现结构复用。表底可以为智能手表提供底部支撑。在表底之上,还可以设置有至少一个印制电路板(Printed Circuit Board,PCB)和/或柔性电路板(Flexible Printed Circuit Board,FPC)。在本申请中,至少一个PCB和/或FPC可以用于承载智能手表内部的部件,如通信芯片、射频器件、功率放大器滤波器件等电子部件。为了使得这些电子部件能够正常工作,在至少一个PCB和/或FPC上还可以设置有参考地,该参考地可以为电子部件提供零电位参考。在一些实现中,该参考地可以通过在至少一个PCB和/或FPC中铺设金属材料(如)实现参考地的功能。为了便于说明,在以下说明中,将该至少一个PCB和/或FPC构成的参考地统称为地板进行陈述。
[0054] 参考图2,智能手表中可以设置有表框201以及地板202。其中,该表框201和地板202均可以为金属结构。那么,可以利用表框201和地板202的金属导电特性,实现智能手表中天线的设置。
[0055] 其中,表框201可以作为天线辐射体进行辐射。地板202可以用作天线的参考地。这样,在该天线工作时,通过激励表框201以及地板202上的电流,实现天线的辐射。
[0056] 示例性的,以天线设置在智能手表中,实现卫星定位功能为例。
[0057] 在进行卫星定位时,定位卫星可以发出定位信号。在智能手表中的天线接收到来自多个不同位置的定位卫星发送的定位信号时,就可以根据该多个不同的定位信号确定当前位置,实现卫星定位功能。
[0058] 如图3所示,智能手表中的天线可以接收定位卫星1的定位信号1,接收定位卫星2的定位信号2。在该场景下,定位卫星2发出的定位信号还可以包括定位信号31。该定位信号31不会直接被智能手表中的天线接收,该定位信号31可以通过智能手表附近的建筑物反射之后,形成定位信号32被智能手表中的天线接收。那么,智能手表就可以根据定位信号1、定位信号2以及定位信号32确定当前的位置信息。需要说明的是,定位信号32由于是定位信号
31被反射之后形成的。对于智能手表而言,定位信号1以及定位信号2可以是有效的定位信号。定位信号32由于并非定位卫星直接发出的信号,因此该定位信号32在定位过程中可以是无效的定位信号,也即干扰信号
[0059] 应当理解的是,不同的天线可以具有不同的极化特性。例如,根据天线的极化特性的不同,可以将天线区分为线极化天线、圆极化天线等。其中,圆极化天线又可以跟根据极化方向的不同划分为左旋和右旋两种。如圆极化天线可以包括左旋圆极化天线以及右旋圆极化天线。对于线极化天线而言,在各个方向都可以具有比较均匀的极化特性。也即,该线极化天线可以在各个方向上都表现为线极化特性。相比之下,左旋圆极化或右旋圆极化天线只能在部分方向表现出特定的圆极化特性,即各个反向上通常不能都表现为统一的圆极化特性。示例性的,通过方向图进行说明。结合图4,为线极化天线以及右旋圆极化天线的轴比对比示意图。在图4中示出了极坐标下不同切面的方向图示意分别进行对比。如图4所示,在θ=90度的情况下,线极化天线在空间各个方向上都具有较高轴比。例如,如图4所示,该情况下线极化天线在各个方向上的轴比都大于10dB,也就是说该线极化天线在空间各个方向上都具有线极化特性。相比之下,右旋圆极化天线仅在220度到320度及40度到140度之间,表现为接近圆极化特性的椭圆极化特性。此外,在在220度到320度之间的极化特性与在40度到140度之间的极化特性相反。如,以220度到320度之间对应表盘方向为例。那么表盘方向可以表现为右旋椭圆极化,对应的,在表底方向可以表现为左旋椭圆极化。在上述范围之外则可以表现为线极化。类似的,在 的情况下,线极化天线在空间各个角度上的轴比都较高,即对应为线极化特性。相应的,右旋圆极化天线在空间中体现圆极化特性(或椭圆极化特性)的范围也较为有限。
[0060] 需要说明的是,本申请实施例涉及的方案可以应用在可穿戴设备中。一般而言,可穿戴设备可以包括显示屏,该显示屏可以用于向用户提供显示功能。例如,在可穿戴设备为智能手表时,前述示例中的表盘即为智能手表的显示屏上显示的表盘。那么表盘所指方向也就是从显示屏指向智能手表外侧的方向,也即,表盘所指方向就是显示屏所指方向。
[0061] 一般而言,在天线的结构以及电连接电路设置固定的情况下,天线的极化特性也就不会再发生变化。在信号收发过程中,在发射天线的极化特性与接收天线的极化特性匹配时,则能够使得接收天线可以较好得接收到发射天线发出的电磁波,从而获取较好的通信质量。
[0062] 设置在智能手表中的天线也可以包括线极化天线,以及圆极化天线。由于定位卫星上的天线具有右旋圆极化特性,因此,智能手表中的圆极化天线可以为右旋圆极化天线,以便能够更好地接收定位信号。需要说明的是,在具体实现过程中,智能手表环境下很难实现轴比小于3dB的标准的右旋圆极化。由于轴比小于6dB的右旋椭圆极化天线也能够对右旋圆极化信号(如定位信号)进行相对较好的接收,因此,在以下说明中,也可以在智能手表中设置右旋椭圆极化天线替代标准的右旋圆极化天线。
[0063] 以智能手表中设置有线极化天线为例。线极化天线在接收右旋圆极化波(即定位信号)的过程中,由于极化特性不匹配,因此天然存在3dB(即一半的能量)的损耗。也就是说,在智能手表通过线极化天线接收定位信号时,虽然能够顺利接收定位信号1、定位信号2以及定位信号32,但是接收到的定位信号的质量并不好。
[0064] 以智能手表表盘朝天方向设置有右旋圆极化天线为例。如图3所示,智能手表中的右旋圆极化天线可以较好地接收相匹配的右旋圆极化波,如定位信号1以及定位信号2。而由于定位信号32为左旋圆极化波,因此智能手表中的右旋圆极化天线无法较好地接收该定位信号32,即较好得屏蔽该定位信号32。因此,在当前场景下,智能手表可以通过其中设置的右旋圆极化天线进行较好的定位。
[0065] 需要说明的是,定位信号由于是在天空中的定位卫星与地面上的智能手表之间进行传输的,那么,智能手表上的右旋圆极化天线为了能够对该定位信号进行较好的接收,对智能手表的姿态也有一定要求。例如,智能手表的表盘可以朝向天空,那么其中设置的右旋圆极化天线就可以较好地接收到来自天空的右旋圆极化波,即实现对定位信号的较好接收。
[0066] 然而,智能手表在佩戴在用户的手腕上时,其姿态并非一成不变的。在不同状态下,智能手表及其中设置的天线的姿态也不同。由此也就导致不同姿态下的定位情况有显著的差异。
[0067] 示例性的,图5示出了几种常见的佩戴状态。
[0068] 如状态1所示,在该佩戴状态下,表盘指向的方向可以为方向A,如指向天空。那么,在该状态1中,在智能手表的天线相对于来自天空的信号传输路径,在表盘方向具有右旋圆极化特性时,就能够实现如图3所示的对定位信号的较好接收,实现准确定位。
[0069] 如状态2所示,在该佩戴状态下(如用户双臂下垂),表盘指向的方向可以为方向B。该方向B可以为指向左侧的水平方向。那么,在智能手表的天线在表盘方向具有右旋圆极化特性时,可以实现对左侧的右旋圆极化波的较好接收。然而,在不同情况下,定位信号不一定从左侧入射智能手表,因此在该状态2中,由于不同情况下信号来波方向的差异,使得智能手表对定位信号的接收出现时好时坏的情况。
[0070] 如状态3所示,在该佩戴状态下(如用户在跑动过程中),表盘指向的方向可以为方向C。该方向C可以为垂直于纸面向外的水平方向。类似于状态2,在智能手表的天线在表盘方向具有右旋圆极化特性时,可以实现对纸面外侧的右旋圆极化波的较好接收。然而,在不同情况下,定位信号不一定从纸面外侧入射智能手表,因此在该状态3中,由于不同情况下信号来波方向的差异,使得智能手表对定位信号的接收出现时好时坏的情况。
[0071] 如状态4所示,一些用户习惯于将表盘贴近脉搏佩戴,即佩戴在手腕内侧。那么,表盘指向的方向可以为方向D。从远场来看,该方向D可以接近垂直方向,用于接收来自天空的信号。然而,由于表盘方向指向方向D,天线在方向D上(如接近指向地面的方向)表现为右旋圆极化。该天线在指向天空的方向(即与方向D相反的方向)表现为左旋圆极化。那么,在该状态4中,智能手表就无法正常接收到来自定位卫星的右旋圆极化波。因此定位的误差也会较大。
[0072] 综合上述说明,在智能手表中的天线具有右旋圆极化特性的天线时,在不同佩戴状态或使用状态下,智能手表以及其中的天线具有不同的姿态。那么在一些姿态下,智能手表中的天线就无法正常接收定位信号,导致定位不准确。而在智能手表中的天线具有线极化特性时,由于线极化天线能够接收来自各个方向上的信号,因此智能手表中的天线在不同姿态下均可以接收到定位信号。然而由于线极化对于右旋圆极化波存在3dB损耗,因此也会使得接收到的定位信号较差,进而导致定位不准确。
[0073] 为了解决上述问题,本申请实施例提供一种终端天线,具有极化特性切换能力,可以根据在不同的姿态下,调整到对应的极化特性。从而使得天线能够在不同的姿态下都具有较好的定位信号接收能力,进而提升不同姿态下的定位准确度。
[0074] 本申请实施例提供的天线方案,可以应用在智能穿戴设备中,用于支持智能穿戴设备的无线通信功能。比如,该智能穿戴设备可以是智能手表、智能手环等设备。在另一些实施例中,本申请实施例提供的天线方案还可以应用于其他电子设备中。如该电子设备可以为手机、平板电脑个人数字助理(personal digital assistant,PDA)、增强现实(augmented reality,AR)\虚拟现实(virtual reality,VR)设备、媒体播放器等便携式移动设备。本申请实施例对该设备的具体形态不作特殊限制。
[0075] 示例性的,请参考图6,为本申请实施例提供的一种电子设备600的组成示意图。该电子设备600可以为智能手表。
[0076] 如图6所示,该电子设备600可以包括显示屏601,表框602,以及表底603。显示屏601、表框602、表底603依次装配获取电子设备600的外观面。在显示屏601与表底603之间,表框602内部可以设置有多个结构/电子部件。示例性的,该多个结构/电子部件可以包括电池604,一个或多个电路板605,达606,麦克607,扬声器608,传感器609等。
[0077] 以下分别进行简要介绍。
[0078] 显示屏601用于显示图像,视频等。显示屏601包括显示面板。显示面板可以采用液晶显示屏601(liquid crystal display,LCD),有机发光二极管(organic light‑emitting diode,OLED),有源矩阵有机发光二极体或主动矩阵有机发光二极体(active‑matrix organic light emitting diode,AMOLED),柔性发光二极管(flex light‑emitting diode,FLED),Miniled,MicroLed,Micro‑oLed,量子点发光二极管(quantum dot light emitting diodes,QLED)等。在一些实施例中,电子设备600可以包括1个或多个显示屏601。在不同实现中,显示屏601的外形可以为圆形、方形、矩形等。
[0079] 表框602用于在表体四周方向(如x以及y向)提供支撑。表框602可以包括由金属材质构成的闭合环形结构。该金属材质可以包括低、航空、高强度铝合金不锈钢合金等。在一些实现中,表框602还可以包括非金属材料。比如,在金属闭合环形的至少部分包裹塑胶、陶瓷等材料,实现表框602的个性外观配置。对应到不同的设计,该表框602可以为圆形、方形、矩形等。示例性的,表框602还可以通过模内注塑工艺实现。如,通过压铸制备金属骨架,在金属骨架外侧注塑塑胶获取完整的表框602。在该示例中,表框602中的金属骨架可以对应到上述表框602中金属材质的闭合环形结构。需要说明的是,在本申请的另一些实施例中,表框602中的金属材质的环形结构也可以是不闭合的,如在环形结构上设置有一个或多个开口等。
[0080] 在一些实现中,表框602外侧可以设置有一个或多个按键611。该按键611可以作为实体输入部件,按键611可以接收按压、长按、和/或旋转等操作,实现开关机调整、音量调整、时间调整等功能。按键611可以是机械按键611,也可以是触摸式按键611。
[0081] 表底603为电子设备600的底部支撑。表底603可以包括非金属材料。如塑胶,玻璃纤维,和/或陶瓷等。在一些实现中,表底603中还可以包括金属材料。如低碳钢、航空铝、高强度铝合金,不锈钢,和/或钛合金等。在一些实现中,为了提供更好的佩戴舒适性,同时提升表框602与表底603的装配契合度,在表框602与表底603之间可以通过注塑等工艺,进行非金属材料填充。
[0082] 电子设备600内部的电路板605可以为一个或多个。在本示例中,如图6所示,电路板605可以包括PCB1,PCB2以及柔板。该多个电路板605可以通过电子线路连接,实现信号交互。不同电路板605具体实现可以不同。比如,电路板605可以包括FPC,简称为柔板;PCB等。
[0083] 电路板605可以作为电子器件以及电子线路的载体。示例性的,在电路板605上可以设置有处理器。处理器可以包括一个或多个处理单元,例如:处理器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 processing unit,GPU),图像信号处理器(image signal processor,ISP),控制器,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。处理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,处理器中的存储器可以为高速缓冲存储器。该存储器可以保存处理器用过或使用频率较高的指令或数据。如果处理器需要使用该指令或数据,可从该存储器中直接调用。避免了重复存取,减少了处理器的等待时间,因而提高了系统的效率。在一些实施例中,处理器可以为微处理器(Microprocessor  Unit,MPU)或微控制单元(Microcontroller Unit,MCU)。
[0084] 在电路板605上还可以设置有射频模块等通信模块。射频模块通过基带线路与基带处理器连接,射频模块的还可以与天线连接,由此实现无线通信功能。示例性的,在进行信号发射时,基带处理器通过基带线路向射频模块发送数字信号,射频模块对数字信号进行转换、处理,获取对应的模拟信号。射频模块将该模拟信号传输给天线,以便于天线将模拟信号转换成电磁波向外辐射。在进行信号接收时,天线将电磁波转换成携带有信息的模拟信号,并传输给射频模块。射频模块对该模拟信号进行射频域处理后转换为数字信号,并传输给基带处理器。基带处理器对数字信号进行解析,获取接收到信号中携带的信息。
[0085] 结合图2的说明,在该如图6的示例中,电路板605可以为各个电子部件提供零电位参考。例如,在一些逻辑实现中,电路板605可以作为天线的参考地使用,在本申请的以下说明中,将该电路板605的参考地功能抽象为地板612进行说明。当然,在另一些实施例中,在表底603包括至少部分金属的情况下,表底603可以配合电路板605对应的地板612,或者表底603可以独立作为地板612使用。
[0086] 在本申请实施例中,表框602可以用于配合地板612实现天线的设置。例如,表框602作为天线辐射体的一部分,地板612作为天线的参考地设置。又如,表框602和地板612之间的缝隙可以形成缝隙天线,用于支持电子设备600的无线通信功能。
[0087] 在电子设备600内部设置有电池604,该电池604用于向电子设备600供电。
[0088] 电子设备600的马达606、麦克风607、扬声器608等部件可以分别连接到电路板605上,以便电路板605上的处理器控制对应部件实现对应的功能。马达606可以用于产生振动提示。马达606可以用于来电振动提示,也可以用于触摸振动反馈。麦克风607也称“话筒”,“传声器”,用于将声音信号转换为电信号。当拨打电话或发送语音信息时,用户可以通过人嘴靠近麦克风607发声,将声音信号输入到麦克风607。电子设备600可以设置至少一个麦克风607。扬声器608也称“喇叭”,用于将音频电信号转换为声音信号。电子设备600可以通过扬声器608发出音乐,或输出免提通话的音频信号
[0089] 在电路板605上还可以设置有一个或多个传感器609。如气压传感器、陀螺仪传感器、磁传感器、加速度传感器、接近光传感器、指纹传感器、触摸传感器等。各个不同的传感器609可以用于支持电子设备600的各项功能。比如,压力传感器和/或触摸传感器可以配合显示屏601,实现触摸控制的功能。
[0090] 在电子设备600中还可以设置有健康监测设备610。比如,心率监测模块、血压检测模块等。健康监测设备610可以用于对用户的健康体征进行检测,将获取的相关数据提供给电子设备600的处理器或者传输给其他电子设备600进行处理,从而达到对用于进行健康检测的效果。
[0091] 可以理解的是,图6给出了本申请实施例提供的一种电子设备600的硬件组成。在另一些实施例中,该电子设备600还可以具有模块化的组成结构,不同模块之间可以互相通信,用于实现对应的功能。作为一种示例,请参考图7,为本申请实施例提供的又一种电子设备600的组成示意图。
[0092] 在本示例中,该电子设备600可以包括姿态输入模块701,控制模块702以及天线模组703。结合图6,姿态输入模块701以及控制模块702可以通过如图6所示的电路板605上的一个或多个器件实现其功能。
[0093] 示例性的,姿态输入模块701可以对应到传感器609,用于获取当前电子设备600的姿态信息。例如,姿态输入模块701可以包括加速度传感器、陀螺仪传感器等。在一些实施例中,加速度传感器和陀螺仪传感器可以封装在一个部件中(如A+G传感器),能够提供确定当前x、y、z三轴位移以及角速度等姿态信息。当然,在陀螺仪传感器能够检测到更多轴位方向的位移时,则该姿态信息中就可以包更多轴位方向的位移(如六轴位移)。
[0094] 控制模块702可以对应到电路板605上的处理器。比如,该处理器可以为CPU、MCU和/或AP等。在处理器中可以设置有传感器控制中心(Sensor HUB)。处理器可以用于对姿态信息进行处理,由此获取对应的控制信息。该控制信息可以用于控制天线模组703的工作状态。
[0095] 在本申请的一些实施例中,控制模块702中可以存储有姿态‑极化真值表,该姿态‑极化真值表可以包括不同姿态对应的控制信息。那么,控制模块702可以根据来自姿态输入模块701的姿态信息,确定当前的姿态,并根据姿态‑极化真值表确定当前姿态对应的控制信息。
[0096] 在本申请的另一些实施例中,控制模块702中可以存储有姿态信息‑极化真值表,该姿态‑极化真值表可以包括不同姿态信息对应的控制信息。那么控制模块702可以直接根据来自姿态输入模块701的姿态信息,确定对应的控制信息。
[0097] 结合图8的示例,在本示例中,天线模组703可以包括调谐单元以及辐射单元。调谐单元可以对应到天线模组703中的具有调谐功能的模块,如调谐开关等。辐射单元可以对应到天线模组703中的具有辐射功能的模块,如辐射体等。结合图2的示例,在智能手表中,辐射模块可以对应到表框201。
[0098] 调谐单元可以在控制模块702的控制下,工作在不同的开关状态,由此使得天线模组703工作在不同的工作状态下。例如,天线703的工作状态可以包括工作状态1‑工作状态N,N为大于或等于2的整数。该N个工作状态可以分别对应各自的极化特性。例如,工作状态1具有极化特性1,工作状态2具有极化特性2,工作状态N具有极化特性M等。不同的工作状态下的极化特性可以相同,也可以不同,即M为小于或等于N的正整数。在一些实施例中,该N个工作状态中至少包括两个具有不同极化特性的工作状态。
[0099] 本申请实施例提供的天线方案可以应用于如图6或图7所示的电子设备600中。需要说明的是,图6或图7中的组成仅为示例,并不构成对电子设备600的限制。在另一些实施例中,电子设备600中还可以包括更多或更少的组件,本申请实施例对于电子设备600的具体组成不做限制。以下以电子设备600具有如图7所示的组成为例。
[0100] 请参考图9,为本申请实施例提供的一种模块交互示意图。基于本方案,能够使得电子设备自行根据当前的姿态,调整天线的工作状态。从而使得天线能够提供与当前姿态相应的极化特性进行高效的信号(如定位信号)的接收。以下示例中,以电子设备为智能手表(简称为手表)为例。如图9所示,该方案可以包括:
[0101] S901、姿态输入模块701获取姿态信息。
[0102] 示例性的,在手表需要进行定位时,A+G传感器可以获取当前手表的姿态信息。该姿态信息可以包括以下中的至少一项:三轴(如x、y、z)或六轴位移,角速度信息。
[0103] S902、姿态输入模块701将姿态信息发送给控制模块702。
[0104] 示例性的,姿态输入模块701可以将姿态信息传输给Sensor HUB,以便于Sensor HUB进行处理。
[0105] S903、控制模块702根据姿态信息,确定控制信息。
[0106] 以控制模块702中存储有姿态‑极化真值表为例。控制模块可以根据姿态信息,确定当前的姿态,进而通过查询姿态‑极化真值表,确定天线模组703的控制信息。
[0107] 示例性的,控制模块702可以根据姿态信息,确定当前表盘指向的方向。进而根据表盘指向的方向,确定该姿态信息对应的姿态。
[0108] 作为一种示例,以手表的姿态包括姿态1、姿态2、姿态3以及姿态4为例。请参考图10,以从天空俯视手表为例,示出了姿态1、姿态2、姿态3以及姿态4各自对应的手表的姿态示意。如图10所示,姿态1可以对应于表盘指向天空,即大地坐标系下,垂直于水平面向上。
该姿态1可以对应于图5所示的状态1。姿态2可以对应于表盘指向水平方向。即大地坐标系下,表盘指向方向平行于水平面。在该姿态2中,表所指方向可以平行于水平面。该姿态2可以对应于图5所示的状态2。姿态3可以对应于表盘指向水平方向。即大地坐标系下,表盘指向方向平行于水平面。不同于姿态2,该姿态3的表耳所指方向可以垂直于水平面。那么,该姿态3可以对应于图5所示的状态3。姿态4可以对应于表盘指向地面,对应于如图5所示的状态4。需要说明的是,本申请实施例中,各个姿态对应的指向可以不是绝对的。例如,姿态1中表盘指向天空,还可以包括表盘指向天空附近区域。应当理解的是,由于佩戴手表的用户与天空中的定位卫星距离非常远,因此,在表盘指向天空附近区域时,也可以相当于表盘垂直于水平面指向天空。其他姿态下的指向说明类似,如姿态2中的表盘指向水平方向,也可以包括表盘指向水平方向附近。以此类推。
[0109] 这样,手表就可以根据姿态信息,确定当前的表盘所指方向与图10所示的4中姿态中,各个姿态对应的表盘所示方向的差异。选取差异最小项作为当前手表对应的姿态。例如,根据姿态信息确定当前的表盘所指方向最接近垂直于水平面向上,则可以确定当前手表可以处于姿态1。又如,根据姿态信息确定当前的表盘所指方向最接近平行于水平面,且表耳方向垂直于水平面,则可以确定当前手表可以处于姿态3。
[0110] 在本申请的另一些实施例中,不同的姿态可以覆盖不同的区域。也就是说,姿态1、姿态2(姿态3)以及姿态4可以将空间划分为至少3个区域。那么,控制模块702可以根据姿态信息,确定当前的表盘所指方向位于该3个区域中的一个,则对应的姿态即为当前手表的姿态。
[0111] 示例性的,结合图11,为一种不同姿态对应的空间区域划分示意。以表盘指向天空为基准,空间可以被划分为区域1‑区域3,分别对应姿态1‑姿态4。例如,在当前表盘所指方向落在区域1内时,则确定当前姿态为姿态1。在当前表盘所指方向落在区域2内时,则确定当前姿态为姿态2或姿态3。在当前表盘所指方向落在区域3内时,则确定当前姿态为姿态4。
[0112] 可以理解的是,在图11的空间区域划分示例中,以手表中的天线对于指向天空的方向具有右旋圆极化特性为例。那么,结合图4中对于圆极化天线的方向图示例的说明,在如图11所示的区域1中,可以对应到天线的右旋圆极化特性,在区域2则可以对应到天线的线极化特性,在区域3可以对应到天线的左旋圆极化特性。在一些实施例中,区域1和区域2的交界可以根据天线的圆极化轴比AR确定。AR可以用于标示圆极化在不同方向上的程度。AR越大,则圆极化程度越低,越接近线极化。反之,AR越小,则圆极化程度越高,越接近圆极化。在一些实施例中,AR小于6dB时,则天线可以对应具有椭圆圆极化,能够实现对圆极化信号的有效接收。示例性的,以区域1和区域2的交界处的轴比AR为6dB为例。以手表所在平面作为基准面,α用于标示基准面的表盘一侧,轴比AR等于6dB情况下的方向与基准面之间的夹角,β用于标示基准面的表底一侧,轴比AR等于6dB情况下的方向与基准面之间的夹角。用θ标示当前表盘所指方向与垂直于水平面指向天空所在方向之间的夹角。
[0113] 那么, 时,当前表盘所指方向落在区域1中,控制模块702可以确定手表处于姿态1。 时,当前表盘所指方向落在区域3中,控制模块702可以确定手表处于姿态4。 时,当前表盘所指方向落在区域2中,控制模块702可以确定手表处于姿态2或姿态3。
[0114] 上述图11的示例中,示意根据轴比AR确定划分不同区域为例进行说明的。这样,由于天线设置在手表中后,在表盘指向天空的提供右旋圆极化特性时,其轴比AR等信息已经确定。那么该根据轴比AR划分的区域1、区域2以及区域3对应的角度(如上述示例中的)α、β等也就可以预先确定,并预设在手表中。这样,手表在需要定位时,就可以根据存储的α、β等角度信息,确定当前表盘指向位于哪个区域内,进而确定对应的姿态。需要说明的是,在本申请的另一些实施例中,该区域1‑区域3的划分,也可以是通过实际外场测试确定并预设在手表中的。本申请实施例对于不同区域的划分方式不做限定。在本申请中,区域1可以对应到指向天空附近,区域2可以对应到指向水平附近,区域3可以对应到指向地面附近。
[0115] 这样,控制模块702就可以根据姿态信息,确定当前手表所处的姿态。
[0116] 在本申请实施例中,控制模块702中可以配置有姿态‑极化真值表。作为一种示例,以下表1给出了一种姿态‑极化真值表的示例。
[0117] 表1
[0118] 姿态 控制信息姿态1 控制信息1
姿态2 控制信息2
姿态3 控制信息3
姿态4 控制信息4
[0119] 在本示例中,姿态1可以对应控制信息1。该控制信息1可以控制天线模组703提供右旋圆极化特性。姿态4可以对应控制信息4。该控制信息4可以控制天线模组703提供左旋圆极化特性。姿态2和姿态3可以分别对应控制信息2和控制信息3。由于姿态2和姿态3的表盘均指向水平方向,在本申请的一些实施例中,控制信息2和控制信息3可以相同,该控制信息2或控制信息3可以用于控制天线模组703提供线极化特性。结合图8的说明,该控制信息可以是对天线模组703中调谐单元的控制信息。以调谐单元为调谐开关为例,那么,该控制信息可以根据不同的调谐开关,对应到调谐开关的控制信号。如通用输入输出(General Purpose Input Output,GPIO)控制信号,移动行业处理器接口(Mobile Industry Processor Interface,MIPI)控制信号等。
[0120] S904、控制模块702向天线模组703发送控制信息。
[0121] 其中,控制信息可以是根据当前姿态信息确定的。在一些实施例中,该控制信息可以用于控制天线模组703中的调谐单元工作在相应的开关状态。不同的控制信息对应的开关状态不同。
[0122] S905、天线模组703根据控制信息工作在对应的工作状态。
[0123] 示例性的,结合S703中的说明,天线模组703在接收到控制信息1时,可以调整工作状态,提供右旋圆极化特性。天线模组703在接收到控制信息4时,可以调整工作状态,提供左旋圆极化特性。天线模组703在接收到控制信息2或控制信息3时,可以调整工作状态,提供线极化特性。
[0124] 这样,手表就可以在需要定位时,根据当前的姿态信息,自动调整工作状态。由此使得手表的天线能够提供相应的极化特性,使得手表中的天线能够在各个佩戴状态下就能够较好地接收定位信息,进行准确的定位。
[0125] 作为一种示例,结合图5中示出的几种不同佩戴状态。基于如图9所示的方案,在不同佩戴状态对应的手表的姿态下,手表可以调整天线提供如表2所示出的相应的极化特性。
[0126] 表2
[0127]佩戴状态 调整后的极化特性
状态1 右旋圆极化
状态2 线极化
状态3 线极化
状态4 左旋圆极化
[0128] 如表2所示,在佩戴状态为如图5所示的状态1时,手表可以基于如图9所示的方案,确定当前的表盘指向天空附近。那么,手表就可以控制其中的天线提供右旋圆极化特性,以便对定位信号进行接收。在佩戴状态为如图5所示的状态2或状态3时,手表可以基于如图9所示的方案,确定当前的表盘指向水平方向。那么,手表就可以控制其中的天线提供线极化特性,以便通过线极化天线较好的全向接受能力对定位信号进行接收。在佩戴状态为如图5所示的状态4时,手表可以基于如图9所示的方案,确定当前的表盘指向地面附近。那么,手表就可以控制其中的天线提供左旋圆极化特性,以便对定位信号进行接收。
[0129] 以下结合图5所示的具体场景,继续对本申请实施例提供的方案进行说明。
[0130] 示例性的,在一些实施例中,以当前佩戴状态为如图5所示的状态1为例。
[0131] 请参考图12,为本申请实施例提供的又一种模块交互示意图。基于该方案,能够使得手表提供右旋圆极化特性,从而对来自天空的定位信号进行较好的接收,实现准确的定位。如图12所示,该方案可以包括:
[0132] S1201、姿态输入模块701获取姿态信息121,姿态信息121对应表盘方向为方向A。
[0133] 该S1201的执行可以对应到如图9所示的S901,其具体实施可以互相参考。在本示例中,方向A可以为表盘指向天空(或指向天空附近)的方向。
[0134] S1202、姿态输入模块701向控制模块702发送姿态信息121。
[0135] 该S1202的执行可以对应到如图9所示的S902,其具体实施可以互相参考。
[0136] S1203、控制模块702根据姿态信息121确定控制信息122。
[0137] 该S1203的执行可以对应到如图9所示的S903,其具体实施可以互相参考。
[0138] 示例性的,控制模块702可以根据姿态信息121,确定当前表盘指向方向位于如图11所示的区域1中。控制模块702可以据此确定当前手表的姿态为姿态1。那么基于表1所示的姿态‑极化真值表,控制模块702可以确定姿态1对应的控制信息1。该控制信息1就可以对应到本示例中的控制信息122。该控制信息122可以用于控制天线模组703提供右旋圆极化特性。
[0139] S1204、控制模块702向天线模组703发送控制信息122。
[0140] S1205、天线模组703根据控制信息122工作在工作状态123,工作状态123具有右旋极化特性。
[0141] 在另一些实施例中,以当前佩戴状态为如图5所示的状态2为例。
[0142] 请参考图13,为本申请实施例提供的又一种模块交互示意图。基于该方案,能够使得手表提供线极化特性,从而使得即使手表中的天线无法通过左旋圆极化/右旋圆极化特性较好地接收来自天空的定位信号,基于在空间各角度稳定线极化覆盖的特性,对来自天空的定位信号进行稳定的接收,实现准确的定位。如图13所示,该方案可以包括:
[0143] S1301、姿态输入模块701获取姿态信息131,姿态信息131对应表盘方向为方向B。
[0144] 该S1301的执行可以对应到如图9所示的S901,其具体实施可以互相参考。在本示例中,方向B可以为表盘指向平行于水平面的方向。
[0145] S1302、姿态输入模块701向控制模块702发送姿态信息131。
[0146] 该S1302的执行可以对应到如图9所示的S902,其具体实施可以互相参考。
[0147] S1303、控制模块702根据姿态信息131确定控制信息132。
[0148] 该S1303的执行可以对应到如图9所示的S903,其具体实施可以互相参考。
[0149] 示例性的,控制模块702可以根据姿态信息131,确定当前表盘指向方向位于如图11所示的区域2中。控制模块702可以据此确定当前手表的姿态为姿态2或姿态3。那么基于表1所示的姿态‑极化真值表,控制模块702可以确定当前姿态对应的控制信息2或控制信息
3。该控制信息2或控制信息3就可以对应到本示例中的控制信息132。该控制信息132可以用于控制天线模组703提供线极化特性。
[0150] S1304、控制模块702向天线模组703发送控制信息132。
[0151] S1305、天线模组703根据控制信息132工作在工作状态133,工作状态133具有线极化特性。
[0152] 上述图9‑图13的示例中,手表可以自行根据当前的姿态信息,灵活调整天线提供的极化特性,从而使得天线提供符合当前佩戴状态的工况。在本申请的另一些实施例中,手表还可以具有反馈机制,在控制天线工作在某一状态下后,通过天线接收到信号的情况,优化手表中天线的工作状态,从而提供与当前佩戴状态更匹配的极化特性,达到优化接收到的定位信号的质量的效果。
[0153] 示例性的,请参考图14,为本申请实施例提供的又一种模块交互的示意图。以手表根据如图9或图12或图13所示方案根据姿态信息控制天线提供对应的极化特性为例。如图14所示,该方案可以包括:
[0154] S1401、姿态输入模块701获取姿态信息。
[0155] S1402、姿态输入模块701向控制模块702发送姿态信息。
[0156] S1403、控制模块702根据姿态信息确定控制信息141。
[0157] S1404、控制模块702向天线模组703发送控制信息141。
[0158] S1405、天线模组703根据控制信息141工作在工作状态142。
[0159] 本示例中S1401‑S1405的执行可以对应到前述图9中的S901‑S905,或者图12中的S1201‑S1205,或者图13中的S1301‑S1305,各个步骤的执行可以互相参考,此处不再赘述。
[0160] 在天线模组工作在工作状态142之后,可以基于当前的极化特性进行定位信号的接收。如继续执行以下S1406。
[0161] S1406、天线模组703接收定位信号。
[0162] S1407、天线模组703向控制模块702发送定位信号。
[0163] 应当理解的是,天线模组703可以将定位信号对应的电磁波转换为模拟信号/数字信号,并将模拟信号/数字信号传输给控制模块702进行处理。在S1407中,天线模组703向控制模块702发送的定位信号可以为接收到的电磁波形式的定位信号所对应的模拟信号/数字信号。
[0164] 在天线模组703提供的极化特性不同时,结合当前的佩戴状态,所接收到的定位信号的电参数也不同。其中,该电参数可以包括信号强度、信号误码率等。
[0165] S1408、控制模块702判断接收信号强度是否大于预设阈值。
[0166] 示例性的,控制模块702可以判断接收到的信号强度是否足以满足当前定位需求。例如,在控制模块702中可以设置有预设阈值,在接收信号强度大于该预设阈值时,则确定满足当前定位需求,不对天线模组703的工作状态进行调整。反之,在接收信号强度小于该预设阈值时,则确定不满足当前定位需求,需要对天线模组703的工作状态进行调整。那么,控制模块702可以继续执行以下S1409。
[0167] 在本申请的一些实施例中,控制模块702可以在确定当前工作状态下的接收信号强度小于预设阈值时,重复测量该工作状态下的接收信号强度。如果在多次测量结果均标识当前状态下的接收信号强度小于预设阈值,则控制模块702确定执行S1409。
[0168] S1409、控制模块702向天线模组703发送控制信息143。
[0169] 该控制信息143可以不同于控制信息141,由此可以使得天线模组703可以提供不同于当前状态的极化特性。
[0170] S1410、天线模组703根据控制信息143工作在工作状态144。
[0171] 该工作状态144对应的极化特性不同于工作状态142对应的极化特性。接着,天线模组703可以基于该调整后的极化特性进行定位信号的接收。由此返回执行S1406,直到控制模块确定接收信号强度大于预设阈值为止。在一些实施例中,如果确定当前的极化特性下接收到定位信号的信号强度小于预设阈值,则控制模块702可以控制天线模组703返回到已经遍历过的各个状态下,信号强度最好的状态继续工作。需要说明的是,在本示例中,为了避免频繁切换对系统稳定性造成的影响,控制模块702可以在各个工作状态的切换过程中,适当延长每一个工作状态的工作时间(如2s)。在该工作时间后(如2s后)在切换到其他工作状态。
[0172] 这样,即使根据预设的姿态‑极化真值表不能满足当前的定位需求,手表也可以自行调整当前天线提供的极化特性,从而使得天线能够工作在与当前佩戴状态更加匹配的工作状态,进行更加准确的定位。
[0173] 基于如图14所示的方案,以预设阈值为CN0=25dB为例。则接收信号强度大于或等于25dB时,对应接收信号强度可接受,天线模组703可以工作在当前工作状态。对应的,在接收信号强度小于25dB时,对应接收信号强度较差,控制模块702可以控制天线模组703尝试工作在其他工作状态,以便提升天线模组703的工作性能。
[0174] 例如,某一时刻,当前佩戴状态识别为状态1,对应为右旋圆极化,此时手表的接收机解调得到当前CN0小于25dB,则认为当前接收信号强度较差。那么,手表中的天线可以快速切换到其他工作状态。手表的接收机继续解调当前接收信号强度,如果CN0大于25dB,则保持在当前工作状态。而如果所有工作状态都遍历后,仍未有CN0大于或等于25dB的场景,则选择过去一段时间内接收信号强度最大的工作状态,作为当前的工作状态。
[0175] 需要说明的是,上述的切换过程中,手表可以通过一些软件稳定算法提升判断准确性。例如,该软件稳定算法可以包括:切换到下一个工作状态时,手表可以连续测量多次(比如1ms内测量10次),并确定每次的接收信号强度。将多次测量获取的接收信号强度取平均,作为该工作状态下的接收信号强度,与预设阈值进行对比判断。此外,如前述说明,当所有工作状态下的接收信号强度都小于25dB时,则应避免不停的切换,而是在某个状态长时间保持后(比如2s)再切换工作状态。由此避免频繁切换导致的系统不稳定。
[0176] 在本申请的另一些实施例中,手表也可以通过控制模块702,控制天线模组703遍历姿态‑极化真值表中的各个姿态相应的工作状态,并测量各个工作状态下的接收信号强度。手表可以通过控制模块702选取接收信号强度最高的工作状态,并控制天线模组703工作在该工作状态下,提供对应的极化特性,对定位信号进行较好的接收,从而提升定位准确度。
[0177] 在本申请的另一些实施例中,手表也可以在确定需要进行定位时,控制天线模组703工作在预先设置的初始状态,并直接执行S1406,由此也可以使得手表能够控制天线模组703提供与当前佩戴状态相匹配的极化特性。
[0178] 通过上述实施例的说明,本领域技术人员应当能够清楚了解本申请实施例提供的方案,能够使得电子设备自动调整当前天线的极化特性,从而对定位信号进行更好的接收,提高定位准确度。
[0179] 在不同实施例中,应用于本申请的天线可以具有不同的实现。其中,该天线可以工作在不同的工作状态,提供至少两个不同的极化特性。
[0180] 以下结合附图,给出应用于本申请实施例提供方案中的天线方案的一种可能的实现以供参考。
[0181] 示例性的,请参考图15,为本申请实施例提供的一种天线方案的组成示意。在本示例中,以天线设置在手表中为例。该天线可以设置有调谐部件,该调谐部件工作在不同状态下时,天线可以提供不同的极化特性。
[0182] 如图15所示,该天线可以包括一个辐射体,该辐射体可以为手表的金属表框。结合图6所示的手表组成示意,天线的辐射体可以对应到如图6所示的表框602。
[0183] 该手表中的地板612可以为天线提供零电位参考,作为参考地(即地板)使用。
[0184] 本申请实施例提供的天线辐射体上可以设置有一个馈电点,以及至少两个接地点。在其中的一个接地点上可以设置上述调谐部件。在不同实现中,该调谐部件可以通过切换开关(如SPDT、2SPST、SP4T等)和/或可调器件实现其功能。本申请中,以调谐部件为切换开关(如SP2T)为例进行说明。该切换开关可以设置有两个通路,不同通路上可以设置有不同的调谐器件,如电感、电容、电阻等。在切换到不同通路上时,可以使得天线上激励模式所覆盖频段得到相应的调整,由此使得天线提供不同的极化特性。
[0185] 示例性的,如图15所示,馈电点151与手表表盘的几何中心O的连线所在直线可以为直线ef。以该直线ef为基准,沿着几何中心O逆时针旋转δ度得到直线cd。其中,δ可以包括在45+/‑15度的范围内。
[0186] 该直线cd与表框相交的两个点中,靠近馈电点151的一个点可以设置有一个接地点152。在本示例中,接地点152可以通过切换开关SW1与地板在点153处就近连接实现接地。在本示例中,该接地点152也可以称为第一接地点。
[0187] 以直线cd为基准,沿着中心O逆时针旋转ω度得到直线ab。其中,ω可以包括在90+/‑15度的范围内。
[0188] 该直线ab与表框相交的两个点中,远离馈电点151的一个点可以设置有一个接地点154。在本示例中,接地点154可以通过切换开关与地板在点155处就近连接实现接地。
[0189] 需要说明的是,在本申请的一些实施例中,馈电点151和/或接地点154所在链路上也可以设置有调谐部件,从而实现对该天线的端口/阻抗等参数的调节。
[0190] 示例性的,如图15所示,在馈电点151处可以设置有调谐部件SW2,该调谐部件SW2可以设置在馈源与馈电点151之间。类似于SW1的设置,该调谐部件SW2可以通过切换开关(如SPDT、2SPST、SP4T等)和/或可调器件实现其功能。需要说明的是,在一些实施例中,该SW2可以具有切换功能,通过多路切换实现不同场景的灵活调整。在另一些实施例中,该SW2可以包括一个或多个电容/电感/电阻,通过相较于切换开关更加简单的设置,实现对端口阻抗的调节。
[0191] 类似的,在接地点154处可以设置有调谐部件SW3,该调谐部件SW3可以设置在接地点154和地板上的点155之间。该调谐部件SW3可以通过切换开关(如SPDT、2SPST、SP4T等)和/或可调器件实现其功能。需要说明的是,在一些实施例中,该SW3可以具有切换功能,通过多路切换实现不同场景的灵活调整。在另一些实施例中,该SW3可以包括一个或多个电容/电感/电阻,通过相较于切换开关更加简单的设置,实现对天线工作时的电流分布以及电长度的调谐。
[0192] 作为一种示例,以该天线上设置有SW1、SW2和SW3为例。图16示出了一种图15所示天线的具体实现。在本示例中,将对SW1、SW2以及SW3的具体设置进行举例说明。
[0193] 以SW1为例。在辐射体上的接地点152与地板上的点153之间可以设置有该SW1。本示例中,以SW1包括两个通路为例。该两个通路可以分别设置有电感L1以及电容R1。该SW1可以包括三个工作状态,如断开、L1导通、R1导通等。这样,结合图9,手表的控制模块702可以通过不同的控制信息,控制SW1工作在不同的工作状态。由此调整天线上不同模式对应谐振的相对关系,达到控制天线提供对应的极化特性的效果。
[0194] 以SW2为例。在馈电点151与馈源之间可以设置有该SW2。在本示例中,该SW2可以包括一个或多个阻抗匹配。示例性的,以SW2包括电容C1以及接地电感L2。例如,从馈电点151到馈源之间依次连接有接地电感L2以及电容C1。这样,通过L2以及C1的设置,达到调整天线端口阻抗的效果。在本申请的另一些实施例中,SW2也可以设置有切换开关,不同开关通路上可以设置不同的电子部件,从而通过切换到不同通路,实现不同情况下天线端口阻抗调整的效果。
[0195] 以SW3为例。在接地点154与地板上的点155之间可以设置有该SW3。在本示例中,SW3可以包括电容C2。通过C2的设置,达到调整天线工作频率的效果。作为一种示例,电容C2可以为具有较小阻抗的元件。例如,电容C2可以设置为大电容(如大于1pF的电容),在本申请的另一些实施例中,SW3还可以包括具有较小阻抗的电感或电阻。例如,SW3可以设置有小电感(如小于3nH的电感)。又如,SW3可以设置有小电阻(如零欧姆)。
[0196] 基于图15以及图16所示天线组成,基于表框周长,可以激励天线工作在对应的模式。以工作频段为GPS L1(1575.42MHz)为例。表框周长的电长度接近该1575.42MHz对应波长时,通过调整上述SW1和/或SW2和/或SW3,可以使得该天线工作在2/2λ模式(即1倍波长模式)覆盖工作频段。
[0197] 需要说明的是,由于如图15或图16所示的天线中设置有多个接地点,因此该2/2波长模式可以同时对应到不同的电流分布,从而同时获取多个谐振。
[0198] 例如,参考图17,在该天线工作时,可以同时激励模式1以及模式2。该模式1和模式2都可以是2/2波长模式。区别于不同的电流下地点,使得模式1和模式2的电流分布不同,由此产生谐振的覆盖频段也不同。在本示例中,该模式1和模式2可以是同时存在的,谐振频点相近,电流分布具有正交(或接近正交)的特点。在一些实现中,该模式1和模式2也可以对应为简并模。
[0199] 在本示例中,结合图15中的说明,由于两个接地点相对于表盘几何中心相差90度或90度附近,使得模式1和模式2对应的等效电流分布具有正交的特性。
[0200] 示例性的,如图17所示的电流仿真可以看到,对于模式1,两个电流零点可以分布在直线ab与表框交点附近。两个电流强点可以分布在与直线ab正交或接近正交的直线cd与表框交点附近。那么,该模式1下,表框上的等效电流方向可以沿直线ab分布。例如,在本示例中,模式1的等效电流流向可以接近水平方向。
[0201] 对于模式2,两个电流零点可以分布在直线cd与表框交点附近。两个电流强点可以分布在与直线cd正交或接近正交的直线ab与表框交点附近。那么,该模式2下,表框上的等效电流方向可以沿直线cd分布。例如,在本示例中,模式2的等效电流流向可以接近垂直方向。
[0202] 由于直线ab与直线cd具有正交或接近正交的关系,因此,模式1和模式2对应的等效电流分布具有正交或接近正交的关系。
[0203] 本领域所公知的,对于两个正交的偶极子天线,当两个天线幅值一致,相位不同时,就会产生圆极化特性。结合如图17所示的模式1与模式2,馈电信号相同,因此两个模式的幅值相同。不同的相位可以表现在不同的频段覆盖上。那么,通过调整模式1和模式2各自谐振在频率上的前后关系,就可以使得模式1和模式2共同工作提供左旋圆极化或者右旋圆极化的特性。
[0204] 示例性的,在模式1对应谐振的频率低于模式2对应谐振的频率时,则可以对应到右旋圆极化特性。在模式1对应谐振的频率高于模式2对应谐振的频率时,则可以对应到右旋圆极化特性。此外,在只有1个模式覆盖工作频段的情况下,就可以使得天线提供线极化特性。
[0205] 以下结合图16所示的SW1的示例,对不同工作状态下的天线工作情况进行详细说明。
[0206] 请参考图18,SW1可以处于断开状态。如回波损耗仿真所示,模式1和模式2共同覆盖工作频段。此外,模式1对应谐振低于模式2对应谐振,那么,该情况下天线可以具有右旋圆极化特性。结合图12所示的方案示例,控制信息122可以用于控制SW1工作在断开状态。这样,就可以控制天线模组703工作在工作状态123,对应于如图18所提供的右旋圆极化特性。
[0207] 本申请实施例提供的方案在提供相应的极化特性的同时,还可以具有较好的辐射性能。可以理解的是,手表的大多数使用场景都是佩戴在用户手腕上的。因此,在本示例中,为了更加准确的说明,本申请提供的辐射效率仿真以及系统效率仿真同时示出了自由空间下的天线效率以及佩戴模式下的天线效率。其中,佩戴模式可以对应手表佩戴在标准前臂模型的情况。该标准前臂模型可以采用美国无线通信和互联网协会(Cellular Telecommunications Industry Association,CTIA)发布的前臂模型。
[0208] 如图18所示的辐射效率仿真示意,在工作频段(如GPS L1),自由空间辐射效率高于‑4dB,佩戴模式下辐射效率也超过‑9dB接近‑8dB。如图18所示的系统效率仿真示意,在工作频段,自由空间系统效率超过‑4dB,佩戴模式下的系统效率也接近‑8dB。由此可以证明本申请实施例提供的天线方案在提供右旋圆极化特性的同时,能够提供较好的辐射性能。
[0209] 这样,在手表表盘指向天空时,就可以通过控制手表上的天线工作在该如图18所示的状态下,使得手表能够较好地接收来自天空的定位信号,实现准确的定位。
[0210] 请参考图19,SW1可以处于L1导通状态。如回波损耗仿真所示,模式1和模式2共同覆盖工作频段。此外,模式1对应谐振高于模式2对应谐振,那么,该情况下天线可以具有左旋圆极化特性。那么,该状态就可以对应到如图5所示的状态4对应的佩戴状态下。
[0211] 如图19所示的辐射效率仿真示意,在工作频段(如GPS L1),自由空间辐射效率高于‑4dB,佩戴模式下辐射效率也超过‑10dB。如图19所示的系统效率仿真示意,在工作频段,自由空间系统效率超过‑6dB,佩戴模式下的系统效率也接近‑12dB。由此可以证明本申请实施例提供的天线方案在提供左旋圆极化特性的同时,能够提供较好的辐射性能。
[0212] 这样,在手表表盘指向地面时,就可以通过控制手表上的天线工作在该如图19所示的状态下,使得手表能够较好地接收来自天空的定位信号,实现准确的定位。
[0213] 请参考图20,SW1可以处于R1导通状态。如回波损耗仿真所示,模式2用于覆盖工作频段。那么,该情况下天线可以具有线极化特性。那么,该状态就可以对应到如图5所示的状态2或状态3对应的佩戴状态下。结合图13的示例,手表的控制模块702可以通过控制信息132控制SW1工作在R1导通状态,以便天线模组703工作在R1导通状态,提供线极化特性。
[0214] 如图20所示的辐射效率仿真示意,在工作频段(如GPS L1),自由空间辐射效率高于‑2dB,佩戴模式下辐射效率也超过‑10dB。如图20所示的系统效率仿真示意,在工作频段,自由空间系统效率超过‑4dB,佩戴模式下的系统效率也超过‑10dB。由此可以证明本申请实施例提供的天线方案在提供线极化特性的同时,能够提供较好的辐射性能。
[0215] 这样,在手表表盘指向平行于地面时,就可以通过控制手表上的天线工作在该如图20所示的状态下,使得手表能够较好地接收来自天空的定位信号,实现准确的定位。
[0216] 基于上述图15‑图20的说明,本领域技术人员应当能够理解本申请实施例提供的能够提供多种不同极化特性的天线的具体实现及其能够达到的效果。
[0217] 需要说明的是,图15‑图20所示的天线仅为一种示例。基于本申请提供的在不同姿态下控制天线提供不同的极化特性的思想,该天线也可以是其他至少能够提供两种不同的极化特性的天线方案。
[0218] 示例性的,图21为本申请实施例提供的又一种天线的方案示例。该天线也可以在调谐模块工作在不同状态下时,提供不同的极化特性,为本申请中图6‑图14所示方案的实现提供支持。
[0219] 如图21所示,该示例中,天线上可以设置有馈电点211。馈电点211与表盘的几何中心O的连线可以为直线ef。以直线ef为基准,逆时针旋转δ度,可以获取直线cd。其中,δ可以包括在45+/‑15的范围内。
[0220] 直线cd与表框的交点中,靠近馈电点211的交点可以为接地点212。该接地点212可以与地板上的点213就近连接。
[0221] 以直线cd为基准,逆时针旋转η度,可以获取直线gh。其中,η也可以包括在45+/‑15的范围内。
[0222] 直线gh与表框的交点中,靠近接地点212的交点可以为接地点216。该接地点216可以与地板上的点217就近连接。在本示例中,该接地点216与点217之间可以设置有调谐部件SW4。该SW4的设置可以参考前述示例中的SW1。通过调整SW4工作在不同状态,就能够使得该示例中的天线提供不同的极化特性。
[0223] 以直线gh为基准,逆时针旋转ξ度,可以获取直线ab。其中,ξ也可以包括在45+/‑15的范围内。
[0224] 直线ab与表框的交点中,靠近接地点216的交点可以为接地点214。该接地点214可以与地板上的点215就近连接。
[0225] 需要说明的是,本申请实施例中,任一个电连接点所在链路上,也可以设置有对应的调谐部件,从而实现对天线端口阻抗、电长度等电参数的调节。
[0226] 结合图21与图16的说明,本申请实施例对于能够提供不同极化特性的天线的实现进行了两种示例。在本申请的另一些实施例中,天线还可以具有其他不同的实现形式。例如,基于如图21所示的天线方案,馈电点211、接地点212、接地点216以及接地点214的位置也可以两两不同,如互换,或者设置在表框上的其他位置。本申请实施例对于天线的具体结构并不做限定。
[0227] 应当理解的是,只要天线能够通过切换提供不同的极化特性,就可以应用于本申请提供的与姿态相匹配的天线切换方案中。
[0228] 应当理解的是,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。
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