具有到达角检测能力的电子设备制造技术

本公开涉及具有到达角检测能力的电子设备。本公开提供了一种电子设备，所述电子设备可以被设置有无线电路，所述无线电路包括用于确定所述电子设备相对于外部装置的位置和取向的第一天线、第二天线和第三天线。所述天线可以包括安装到柔性印刷电路的相应基板上的贴片元件。每个基板可以包括耦接到接地并横向围绕所述对应贴片元件的导电通孔的栅栏。控制电路可以识别所述第一天线与所述第二天线之间以及所述第二天线与所述第三天线之间的相位差，并且可以使用所述相位差来识别所接收的超宽带信号的到达角。所述控制电路可以将所述相位差与相位差的一组预定表面进行比较以识别所述天线的环境加载状况。所述控制电路可以使用基于所述环境加载状况识别的偏移来校正所述到达角。所述到达角。所述到达角。

【技术实现步骤摘要】
具有到达角检测能力的电子设备
[0001]相关申请引用
[0002]本申请是中国国家申请号为201910624290.X、申请日为2019年7月11日、专利技术名称为“具有到达角检测能力的电子设备”的专利技术专利申请的分案申请。
[0003]本专利申请要求于2018年7月13日提交的美国专利申请No.16/035,325的优先权，该专利申请据此全文以引用方式并入本文。

技术介绍

[0004]本公开整体涉及电子设备，并且更具体地涉及具有无线通信电路的电子设备。
[0005]该电子设备通常包括无线通信电路。例如，蜂窝电话、计算机和其他设备通常包括天线和用于支持无线通信的无线收发器。
[0006]形成具有期望属性的电子设备天线结构可具有挑战性。在一些无线设备中，天线是大体积的。在其他设备中，天线是紧凑型的，但是对于天线相对于外部对象的位置是敏感的。如果不小心，天线可变为失调的，可利用大于或小于期望功率的功率来发射无线信号，或者以其他方式不如所期望那样执行。
[0007]一些电子设备执行位置检测操作以基于从外部设备接收(使用多个天线)的信号的到达角来检测外部设备的位置。如果不小心，外部对象可能阻挡或加载一个或多个天线，并且可能使得难以准确地估计到达角。
[0008]因此，希望能够为电子设备提供无线电路，其具有改善的到达角检测能力。

技术实现思路

[0009]电子设备可设置有无线电路和控制电路。无线电路可包括多个天线和收发器电路。无线电路可以包括用于确定电子设备相对于外部无线装置的位置和取向的天线结构。天线结构可以至少部分地通过测量来自外部无线装置的射频信号的到达角来确定电子设备相对于外部无线装置的位置和取向。
[0010]天线模块可以包括柔性印刷电路以及安装到柔性印刷电路的第一基板、第二基板和第三基板。第一贴片天线可以包括在第一基板上的第一天线谐振元件。第二贴片天线可以包括在第二基板上的第二天线谐振元件。第三贴片天线可以包括在第三基板上的第三天线谐振元件。可以在第一基板、第二基板和第三基板中形成接地迹线。导电通孔的栅栏可以延伸穿过第一基板、第二基板和第三基板，并且可以横向围绕对应的天线谐振元件。
[0011]电子设备可以包括电介质覆盖层和耦接到电介质覆盖层的导电层。天线模块可以安装在电子设备内，使得第一天线、第二天线和第三天线与导电层中的一个或多个孔对准。电介质覆盖层可以形成用于电子设备的后部外壳壁。
[0012]第一天线、第二天线和第三天线可以接收射频信号，诸如来自外部无线装置的超宽带信号。电子设备中的控制电路可以测量第一天线与第二天线之间的第一相位差，并且可以根据所接收的超宽带信号测量第二天线与第三天线之间的第二相位差。控制电路可以基于第一相位差和第二相位差生成所接收的超宽带信号的到达角值。控制电路可以将第一
相位差和第二相位差与相位差值的一组预定的环境特定曲线或表面进行比较。控制电路可以识别该组中的与第一相位差和第二相位差相匹配的预定曲线或表面。控制电路可以基于所识别的曲线或表面确定天线的环境加载状况。控制电路可以识别对应于所确定的环境加载状况的预定偏移值。控制电路可以通过使用所识别的偏移值调整到达角值来生成校正的到达角值。
[0013]校正的到达角可以准确地反映无线通信装置相对于电子设备的位置。以此方式，控制电路可以准确地确定无线通信装置的位置而不管天线是否被外部对象加载。
附图说明
[0014]图1为根据实施方案的例示性电子设备的透视图。
[0015]图2为根据实施方案的电子设备中的例示性电路的示意图。
[0016]图3为根据实施方案的例示性无线电路的图示。
[0017]图4为根据实施方案的与网络中的外部节点进行无线通信的例示性电子设备的图示。
[0018]图5为示出根据实施方案的如何可以相对于电子设备确定网络中的外部节点的位置(例如，到达范围和到达角)的图示。
[0019]图6为示出根据实施方案的电子设备中的例示性天线如何可用于检测到达角的图示。
[0020]图7为根据实施方案的例示性贴片天线的图示。
[0021]图8为根据实施方案的用于计算输入射频信号的到达角的具有三个贴片天线的例示性超宽带天线模块的顶视图。
[0022]图9为根据实施方案的安装在电子设备内的例示性超宽带天线模块的横截面侧视图。
[0023]图10为根据实施方案的涉及操作超宽带天线模块以计算到达角而不管环境加载状况如何的例示性步骤的流程图。
[0024]图11是根据实施方案的在不同环境加载状况下由天线接收的射频信号的作为仰角函数的到达时相位差的例示性曲线图。
具体实施方式
[0025]电子设备(诸如图1的电子设备10)可设置有无线通信电路。该无线通信电路可用于支撑多个无线通信频带中的无线通信。由无线通信电路处理的通信频带可以包括卫星导航系统通信频带、蜂窝电话通信频带、无线局域网通信频带、近场通信频带、超宽带通信频带或其他无线通信频带。
[0026]无线通信电路可包括一个或多个天线。天线可包括贴片天线、环形天线、倒F形天线、带状天线、平面倒F形天线、隙缝天线、包括不止一种类型天线结构的混合天线或其他合适的天线。如果需要，天线的导电结构可由导电电子设备结构形成。
[0027]该导电电子设备结构可包括导电外壳结构。该外壳结构可包括围绕电子设备的周边延伸的外围结构诸如外围导电结构。该外围导电结构可用作平面结构诸如显示器的框，可用作设备外壳的侧壁结构，可具有从一体平坦后部外壳向上延伸的部分(例如，以形成垂
直的平坦侧壁或弯曲侧壁)，和/或可形成其他外壳结构。
[0028]可在外围导电结构中形成将外围导电结构分成外围区段的间隙。区段中的一个或多个区段可用于形成电子设备10的一个或多个天线。天线也可使用天线接地平面和/或由导电外壳结构(例如，内部和/或外部结构，支撑板结构等)形成的天线谐振元件形成。
[0029]电子设备10可为便携式电子设备或其他合适的电子设备。例如，电子设备10可为膝上型计算机、平板计算机、稍小的设备(诸如腕表设备、挂式设备、耳机设备、听筒设备或其他可佩戴或微型设备)、手持设备(诸如蜂窝电话)、媒体播放器或其他小型便携式设备。设备10还可为机顶盒、台式计算机、计算机或其他处理电路已被集成到其中的显示器、没有集成计算机的显示器，或其他合适的电子装置。
[0030]设备10可包括外壳诸如外壳12。外壳12(有时可被称为壳体)可由塑料、玻璃、陶瓷、纤维复合材料、金属(如，不锈钢、铝等)、其他合适的材料、或这些材料的组合形成。在一些情况下，外壳12的部件可由电介质或其他低导电率材料(例如玻璃、陶瓷、塑料、蓝宝石等)形成。在其他情况下，外壳12或构成外壳12的结构中的至少一些结构可由金属元件形成。
[0031]如果需要，设备10可具有显示器诸如显示器14。显示器14可被安装在设备10的正面上。显示器14可为结合电容式触摸电极或者可能对触摸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电子设备，包括：柔性印刷电路，所述柔性印刷电路具有表面；第一电介质基板，所述第一电介质基板安装到所述柔性印刷电路的所述表面；第二电介质基板，所述第二电介质基板安装到所述柔性印刷电路的所述表面；第一天线谐振元件，所述第一天线谐振元件在所述第一电介质基板上；以及第二天线谐振元件，所述第二天线谐振元件在所述第二电介质基板上，并且所述第二天线谐振元件在所述柔性印刷电路的所述表面之上与所述第一天线谐振元件分开一距离。2.根据权利要求1所述的电子设备，还包括：第一组导电通孔，所述第一组导电通孔延伸通过所述第一电介质基板并横向围绕所述第一天线谐振元件。3.根据权利要求2所述的电子设备，还包括：第二组导电通孔，所述第二组导电通孔延伸通过所述第二电介质基板并横向围绕所述第二天线谐振元件。4.根据权利要求2所述的电子设备，其中所述第一组导电通孔沿所述第一电介质基板的外围延伸。5.根据权利要求4所述的电子设备，其中所述第一组导电通孔形成用于所述第一天线谐振元件的腔。6.根据权利要求2所述的电子设备，还包括：接地迹线，所述接地迹线在所述第一电介质基板中，其中所述第一组导电通孔耦合到所述接地迹线。7.根据权利要求6所述的电子设备，还包括：射频传输线，所述射频传输线在所述柔性印刷电路中，所述射频传输线包含所述柔性印刷电路中的信号导体，所述信号导体通过延伸穿过所述第一电介质基板的馈电通孔耦合到所述第一天线谐振元件。8.根据权利要求7所述的电子设备，其中所述射频传输线包含所述柔性印刷电路中的接地导体，所述接地导体耦合到所述第一电介质基板中的所述接地迹线。9.根据权利要求1所述的电子设备，还包括：控制电路，所述控制电路被配置为使用所述第一天线谐振元件和所述第二天线谐振元件确定射频信号在平面内的到达角。10.根据权利要求1所述的电子设备，还包括：第三电介质基板，所述第三电介质基板安装到所述柔性印刷电路的所述表面；以及第三天线谐振元件，所述第三天线谐振元件在所述第三电介质基板上，并且所述第三天线谐振元件在所述柔性印刷电路的所述表面之上与所述第一天线谐振元件分开一附加距离。11.根据权利要求10所述的电子设备，其中所述第一天线谐振元件、所述第二天线谐振元件和所述第三天线谐振元件沿两个正交轴线布置。12....

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：