КОНСТРУКЦИЯ АНТЕННЫ, ЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО, А ТАКЖЕ СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ АНТЕННОЙ РЕШЕТКИ ДЛЯ КОНСТРУКЦИИ АНТЕННЫ Российский патент 2021 года по МПК H01Q21/00 

Перекрестная ссылка на родственные заявки

Настоящая заявка подана на основе и испрашивает приоритет согласно заявке на патент Китая № 201910493481.7, поданной 6 июня 2019 г., содержание которой полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки.

Область техники, к которой относится изобретение

Варианты осуществления настоящего изобретения в целом относятся к технической области терминалов и, более конкретно, к конструкции антенны, электронному устройству и способу и устройству формирования антенной решетки для конструкции антенны.

Уровень техники

В настоящее время сети мобильной связи 5-го поколения (5G) исследуются и развиваются огромными темпами, при этом скорость передачи данных в сотни раз превышает скорость передачи сетей мобильной связи 4-го поколения, широко применяемых на сегодняшний день, поэтому скорость передачи данных электронного устройства значительно возрастает.

Исходя из быстрого развития сетей мобильной связи 5G, требования к конструкции антенны в электронном устройстве также возрастают. Например, чтобы соответствовать требованиям к связи, обычно требуется расположить несколько антенных решеток в электронном устройстве в соответствии с требованиями к связи.

Раскрытие изобретения

Варианты осуществления настоящего изобретения обеспечивают конструкцию антенны, электронное устройство, а также способ и устройство формирования антенной решетки для конструкции антенны, чтобы преодолеть недостатки, существующие в предшествующем уровне техники.

Согласно первому аспекту вариантов осуществления настоящего изобретения предлагается конструкция антенны, которая может включать в себя:

множество элементов антенной решетки;

электрорадиоэлемент, включающий в себя множество входов облучателей; и

радиочастотный переключатель, причем радиочастотный переключатель может быть соединен по меньшей мере с двумя элементами антенной решетки и по меньшей мере двумя входами облучателей электрорадиоэлемента, при этом радиочастотный переключатель может быть выполнен с возможностью переключения облучателя каждого входа облучателя, соединенного с радиочастотным переключателем, с образованием заданной антенной решетки, и облучатель может представлять собой любой элемент антенной решетки из по меньшей мере двух элементов антенной решетки, соединенных с радиочастотным переключателем.

Опционально, конструкция антенны может включать в себя:

единственный электрорадиоэлемент, включающий в себя множество входов облучателей, при этом все из множества входов облучателей соединены с радиочастотным переключателем.

Опционально, конструкция антенны может включать в себя множество электрорадиоэлементов, при этом по меньшей мере один электрорадиоэлемент может включать в себя множество входов облучателей, и каждый вход облучателя может соответствовать по меньшей мере одному элементу антенной решетки; и

каждый из по меньшей мере одного электрорадиоэлемента может быть соединен с радиочастотным переключателем, а радиочастотный переключатель может быть выполнен с возможностью переключения облучателя, соответствующего каждому входу облучателя.

Опционально, расстояние между двумя соседними элементами антенной решетки может быть меньше или равно длине волны, если конструкция антенны работает на заданной рабочей частоте.

Опционально, множество элементов антенной решетки может быть расположено в заданном диапазоне, при этом заданный диапазон может представлять собой диапазон, в котором центр схемы расположения множества элементов антенной решетки принимается в качестве центра окружности, а удвоенная длина волны при работе конструкции антенны на заданной рабочей частоте принимается в качестве радиуса.

Опционально, множество элементов антенной решетки может быть расположено в виде одной из форм, включая:

круг, квадрат, крест и прямую линию.

Опционально, конструкция антенны может включать в себя антенну 5G миллиметровых волн.

Согласно второму аспекту вариантов осуществления настоящего изобретения предлагается электронное устройство, которое может включать в себя конструкцию антенны согласно любому из вышеназванных вариантов осуществления.

Согласно третьему аспекту вариантов осуществления настоящего изобретения предлагается способ формирования антенной решетки для конструкции антенны, включающей в себя множество элементов антенной решетки, радиочастотный переключатель и электрорадиоэлемент, при этом способ формирования антенной решетки включает в себя следующие этапы:

определяют любое количество элементов антенной решетки, как того требует формирование антенной решетки из множества элементов антенной решетки; и

регулируют радиочастотный переключатель для объединения в пары входов облучателей электрорадиоэлемента и любого количества элементов антенной решетки друг за другом с образованием антенной решетки.

Согласно четвертому аспекту вариантов осуществления настоящего изобретения предлагается устройство формирования антенной решетки для конструкции антенны, включающей в себя множество элементов антенной решетки, радиочастотный переключатель и электрорадиоэлемент, при этом устройство формирования антенной решетки включает в себя:

модуль определения, выполненный с возможностью определения любого количества элементов антенной решетки, как того требует формирование антенной решетки, из множества элементов антенной решетки; и

модуль регулирования, выполненный с возможностью регулирования радиочастотного переключателя для объединения в пары входов облучателей электрорадиоэлемента и любого количества элементов антенной решетки друг за другом с образованием антенной решетки.

Согласно пятому аспекту вариантов осуществления настоящего изобретения предлагается машиночитаемый носитель данных, на котором могут храниться машинные команды, исполняемые процессором для реализации этапов любого вышеназванного способа.

Согласно шестому аспекту вариантов осуществления настоящего изобретения предлагается электронное устройство, которое может включать в себя:

процессор; и

память, выполненную с возможностью хранения исполнимых процессором команд,

причем процессор может быть выполнен с возможностью реализации этапов способа любого вышеназванного варианта осуществления.

Технические решения, обеспечиваемые вариантами осуществления настоящего изобретения, могут иметь следующие благоприятные эффекты.

Как можно видеть из вышеназванных вариантов осуществления, в вариантах осуществления настоящего изобретения облучатель каждого входа облучателя сменяется при посредстве функции перевода (переключения) радиочастотного переключателя, тем самым, формируя различные антенные решетки в различных состояниях и расширяя зону покрытия антенной решетки. По сравнению с техническим решением, в котором каждая антенная решетка включает в себя неподвижные элементы антенной решетки в предшествующем уровне техники, способ формирования антенной решетки для антенной решетки в вариантах осуществления настоящего изобретения является более гибким.

Следует понимать, что как вышеприведенное общее описание, так и следующее ниже подробное описание осуществления изобретения являются только иллюстративными и пояснительными, и не ограничивают настоящее изобретение.

Краткое описание чертежей

Прилагаемые чертежи, которые включены в это описание изобретения и составляют его часть, иллюстрируют варианты осуществления, соответствующие настоящему изобретению и, вместе с описанием, служат для объяснения принципов вариантов осуществления настоящего изобретения.

На ФИГ. 1 представлена модульная функциональная схема конструкции антенны в соответствии с примером варианта осуществления.

На ФИГ. 2 представлена модульная функциональная схема другой конструкции антенны в соответствии с примером варианта осуществления.

На ФИГ. 3 представлена модульная функциональная схема еще одной конструкции антенны в соответствии с примером варианта осуществления.

На ФИГ. 4 представлена модульная функциональная схема еще одной конструкции антенны в соответствии с примером варианта осуществления.

На ФИГ. 5 представлена модульная функциональная схема еще одной конструкции антенны в соответствии с примером варианта осуществления.

На ФИГ. 6 представлена блок-схема, иллюстрирующая способ формирования антенной решетки для конструкции антенны в соответствии с примером осуществления изобретения.

На ФИГ. 7 представлена блок-схема, иллюстрирующая устройство формирования антенной решетки для конструкции антенны в соответствии с примером осуществления изобретения.

На ФИГ. 8 представлена структурная схема, иллюстрирующая устройство формирования антенной решетки для конструкции антенны в соответствии с примером осуществления изобретения.

Осуществление изобретения

Обратимся теперь подробным образом к иллюстративным вариантам осуществления изобретения, примеры которых иллюстрируются прилагаемыми чертежами. Следующее описание содержит ссылки на прилагаемые чертежи, где одинаковые номера на различных чертежах представляют одинаковые или сходные элементы, если не указано иное. Способы реализации, изложенные в следующем описании иллюстративных вариантов осуществления, не представляют все варианты реализации, соответствующие настоящему изобретению. Вместо этого, они просто служат примерами устройств и способов, соответствующих аспектам, относящимся к настоящему описанию и содержащимся в приложенной формуле изобретения.

Термины, используемые в настоящем изобретении, приняты только для целей раскрытия конкретных вариантов осуществления и не предназначены для ограничения настоящего изобретения. «Один», «указанный» и «этот» в форме единственного числа в описании настоящего изобретения и приложенной формуле изобретения также включают в себя формы множественного числа, если другие значения не обозначены четко в тексте описания настоящего изобретения. Следует также понимать, что термин «и/или», используемый в описании настоящего изобретения, относится и включает в себя любую или все возможные комбинации множества сопоставленных перечисленных элементов.

Следует понимать, что хотя термины «первый», «второй», «третий» и т.п. могут быть приняты для описания различной информации в настоящем изобретении, информация не должна ограничиваться этими терминами. Эти термины приняты только для того, чтобы различать информацию одного и того же типа. Например, без отступления от объема настоящего изобретения, первая информация может также называться второй информацией и, аналогичным образом, вторая информация может также называться первой информацией. Например, термин «если», применяемый в настоящем документе, может быть объяснен как «в то время, как» или «когда», или «с учетом определения», что зависит от контекста.

На ФИГ. 1 представлена модульная функциональная схема конструкции антенны в соответствии с примером варианта осуществления. Как показано на ФИГ. 1, конструкция 100 антенны может включать в себя множество 1 элементов антенной решетки, электрорадиоэлемент 2 и радиочастотный переключатель 3. Как показано на ФИГ. 1, конструкция 100 антенны может включать в себя девять антенных элементов, при этом в другом варианте осуществления она, конечно, может включать в себя другое количество элементов антенной решетки, например, восемь или десять элементов антенной решетки. В данном варианте осуществления настоящего изобретения нет ограничений. Электрорадиоэлемент 2 может также включать в себя множество входов облучателей, а радиочастотный переключатель 3 может быть соединен по меньшей мере с двумя элементами из девяти элементов антенной решетки и по меньшей мере двумя входами электрорадиоэлемента 2. Например, на ФИГ. 1, радиочастотный переключатель 3 соединен с девятью элементами антенной решетки конструкции 100 антенны и шестью входами облучателей электрорадиоэлемента 2, при этом радиочастотный переключатель 3 может быть выполнен с возможностью переключения облучателя каждого входа облучателя, соединенного с радиочастотным переключателем 3, электрорадиоэлемента 2, при этом облучатель представляет собой любой элемент антенной решетки из по меньшей мере двух элементов антенной решетки, соединенных с электрорадиоэлементом 3, вследствие чего соотношение соединений между входами облучателей и элементами антенной решетки может регулироваться для получения нескольких различных элементов антенной решетки с образованием различных заданных антенных решеток.

Например, как показано на ФИГ. 1, для удобства описания в данном варианте осуществления, каждый элемент антенной решетки из множества 1 элементов антенной решетки обозначен буквой, при этом множество 1 элементов антенной решетки может включать в себя элементы A, B, C, D, E, F, G, H и I антенной решетки; электрорадиоэлемент 2 может включать в себя шесть входов облучателей Вх1, Вх2, Вх3, Вх4, Вх5 и Вх6; в некотором состоянии, соединение между элементом A антенной решетки и входом Вх1, между элементом B антенной решетки и входом Вх2, между элементом C антенной решетки и входом Вх3, между элементом D антенной решетки и входом Вх4, между элементом E антенной решетки и входом Вх5 и между элементом F антенной решетки и входом Вх6 может быть реализовано путем перевода (переключения) радиочастотного переключателя 3, благодаря чему получают первую антенную решетку, образованную элементами A, B, C, D, E и F антенной решетки; и в другом состоянии, соединение между элементом A антенной решетки и входом Вх1, между элементом B антенной решетки и входом Вх2, между элементом C антенной решетки и входом Вх3, между элементом D антенной решетки и входом Вх4, между элементом E антенной решетки и входом Вх5 и между элементом G антенной решетки и входом Вх6 может также быть реализовано путем перевода радиочастотного переключателя 3, благодаря чему получают вторую антенную решетку, образованную элементами A, B, C, D, E и G антенной решетки. Как можно видеть, в данном варианте осуществления настоящего изобретения облучатель каждого входа облучателя заменяют посредством функции перевода радиочастотного переключателя 3, благодаря чему образуют различные антенные решетки в различных состояниях и расширяют зону покрытия антенной решетки. По сравнению с техническим решением, в котором каждая антенная решетка включает в себя неподвижные элементы антенной решетки в предшествующем уровне техники, способ формирования антенной решетки для антенной решетки в данном варианте осуществления настоящего изобретения является более гибким. Конечно, в другом варианте осуществления, пять входов облучателей из шести входов облучателя электрорадиоэлемента 2 могут быть соединены с радиочастотным переключателем 3, восемь элементов антенной решетки из девяти элементов антенной решетки конструкции 100 антенны соединены с радиочастотным переключателем 3, а другой элемент антенной решетки непосредственно соединен с другим входом облучателя электрорадиоэлемента 2. В данном варианте осуществления настоящего изобретения нет ограничений.

Следует отметить, что описания приведены в данном варианте осуществления настоящего изобретения только при соответствующих соотношениях между входами облучателей и элементами антенной решетки в двух состояниях в качестве примера и, в другом варианте осуществления, конечно, может также иметь место другое соответствующее соотношение между входами облучателей и элементами антенной решетки, благодаря чему образуют третью антенную решетку или четвертую антенную решетку и т. д. Детальные пояснения в настоящем документе опущены. Электрорадиоэлемент 2 может включать в себя один или более усилителей, фильтров и преобразователей частоты. В данном варианте осуществления настоящего изобретения нет ограничений.

В данном варианте осуществления, как также показано на ФИГ. 1, конструкция 100 антенны может включать в себя единственный электрорадиоэлемент 2, причем единственный электрорадиоэлемент 2 может включать в себя множество входов облучателей, и все из множества входов облучателей соединены с радиочастотным переключателем 3, вследствие чего количество электрорадиоэлементов 2, содержащихся в конструкции 100 антенны, и стоимость изготовления могут быть уменьшены. В другом варианте осуществления, показанном на ФИГ. 2, конструкция 100 антенны может также включать в себя множество электрорадиоэлементов, при этом по меньшей мере один электрорадиоэлемент из множества электрорадиоэлементов может включать в себя множество входов облучателей, и каждый вход облучателя может соответствовать по меньшей мере одному элементу антенной решетки. Как показано на ФИГ. 2, конструкция 100 антенны может включать в себя первый электрорадиоэлемент 21 и второй электрорадиоэлемент 22, при этом первый электрорадиоэлемент 21 может включать в себя входы облучателей Вх1 и Вх2, а второй электрорадиоэлемент 22 может включать в себя входы облучателей Вх3 и Вх4.

В одном варианте осуществления каждый вход облучателя может соответствовать множеству элементов антенной решетки. Как показано на ФИГ. 2, вход облучателя Вх1 соответствует элементу A антенной решетки и элементу B антенной решетки, вход облучателя Вх2 соответствует элементу F антенной решетки и элементу G антенной решетки, и оба входа облучателей Вх1 и Вх2 соединены с радиочастотным переключателем 3, при этом облучатель первого электрорадиоэлемента 21 может быть переведен при помощи радиочастотного переключателя, а именно, соединение между входом облучателя Вх2 и элементом A антенной решетки, или соединение между входом облучателя Вх1 и элементом B антенной решетки может быть реализовано при помощи радиочастотного переключателя 3, и соединение между входом облучателя Вх2 и элементом F антенной решетки, или соединение между входом облучателя Вх2 и элементом G антенной решетки может быть реализовано при помощи радиочастотного переключателя 3. Аналогичным образом, второй электрорадиоэлемент 22 может соответствовать элементам C, D, E, H и I в правом верхнем пунктирном квадрате на ФИГ. 2, вход облучателя Вх3 соответствует элементу C антенной решетки, элементу D антенной решетки и элементу E антенной решетки, вход облучателя Вх4 соответствует элементу H антенной решетки и элементу I антенной решетки, и оба входа облучателей Вх3 и Вх4 соединены с радиочастотным переключателем 3, при этом облучатель второго электрорадиоэлемента 22 может быть переведен при помощи радиочастотного переключателя 3, а именно, соединение между входом облучателя Вх3 и элементом C антенной решетки, или соединение между входом облучателя Вх3 и элементом D антенной решетки, или соединение между входом облучателя Вх3 и элементом E антенной решетки может быть реализовано при помощи радиочастотного переключателя 3, и соединение между входом облучателя Вх4 и элементом H антенной решетки или соединение между входом облучателя Вх4 и элементом I антенной решетки может быть реализовано при помощи радиочастотного переключателя 3. Конечно, описания, приведенные в настоящем документе, включают в себя первый электрорадиоэлемент 21 и второй электрорадиоэлемент 22 только в качестве примера. Конструкция 100 антенны может, конечно, также включать в себя три или более электрорадиоэлементов 2. Примеры описаний приведены также с использованием соответствующих соотношений между каждым из первого электрорадиоэлемента 21 и второго электрорадиоэлемента 22 и элементами антенной решетки на ФИГ. 2, при этом, конечно, может также иметь место другое соответствующее соотношение. В данном варианте осуществления настоящего изобретения нет ограничений.

В другом варианте осуществления вход облучателя электрорадиоэлемента 2, соединенного с радиочастотным переключателем 3, может также соответствовать одному элементу антенной решетки, вследствие чего рабочее состояние элемента антенной решетки, соответствующего каждому входу облучателя, может быть переключено при помощи радиочастотного переключателя 3. Например, для входа облучателя Вх1 первого электрорадиоэлемента 21, Вх1 может соответствовать только элементу A антенной решетки, по этой причине вход облучателя Вх1 может быть соединен с элементом A антенной решетки при помощи радиочастотного переключателя 3 для перевода элемента A антенной решетки в рабочее состояние, при этом вход облучателя Вх1 может быть отсоединен от элемента A антенной решетки при помощи радиочастотного переключателя 3 для перевода элемента A антенной решетки в нерабочее состояние.

В различных вариантах осуществления, раскрытых выше, расстояние между двумя соседними элементами антенной решетки может быть не больше, чем длина волны, если конструкция 100 антенны работает на заданной рабочей частоте. Например, как показано на ФИГ. 2, если конструкция 100 антенны может передавать волну в миллисекундном диапазоне с заданной рабочей частотой, расстояние D между элементом H антенной решетки и элементом I антенной решетки меньше или равно длине волны в миллисекундном диапазоне при заданной рабочей частоте. Например, расстояние может быть равно половине или одной трети длины волны в миллисекундном диапазоне при заданной рабочей частоте. В данном варианте осуществления настоящего изобретения нет ограничений. Расстояние D может представлять собой расстояние между центром элемента H антенной решетки и центром элемента I антенной решетки. Если конструкция 100 антенны выполнена с возможностью передачи сигнала 5G, заданная рабочая частота может составлять от 26 ГГц до 49 ГГц, при этом расстояние может быть длиной волны в миллисекундном диапазоне при любой рабочей частоте в диапазоне от 26 ГГц до 49 ГГц. Конечно, описания приведены в настоящем документе только с условием, что конструкция 100 антенны передает волну миллисекундного диапазона в качестве примера. В другом варианте осуществления конструкция 100 антенны может, конечно, также передавать электромагнитную волну в другом частотном диапазоне. В данном варианте осуществления настоящего изобретения нет ограничений.

В данном варианте осуществления множество элементов антенной решетки может быть расположено в заданном диапазоне, при этом заданный диапазон представляет собой диапазон, в котором центр схемы расположения множества элементов антенной решетки принимается в качестве центра окружности, а удвоенная длина волны при работе конструкции антенны на заданной рабочей частоте принимается в качестве радиуса. Как показано на ФИГ. 3, заданный диапазон - это диапазон, представляемый пунктирной окружностью на фигуре, а каждый элемент антенной решетки в заданном диапазоне соединен с радиочастотным переключателем 3.

В различных вариантах осуществления, раскрытых выше, множество элементов антенной решетки могут образовывать неправильную форму, а также могут образовывать правильную форму, например, крест, изображенный на ФИГ. 1 и ФИГ. 2, или квадрат, изображенный на ФИГ. 3, или прямую линию, изображенную на ФИГ. 4, или круг, изображенный на ФИГ. 5. В данном варианте осуществления настоящего изобретения нет ограничений. Конструкция 100 антенны может включать в себя антенну 5G миллиметровых волн для улучшения качества коммуникации электронного устройства. Электронное устройство, выполненное с конструкцией 100 антенны, предусмотренной в вариантах осуществления настоящего изобретения, может включать в себя ручной терминал, например, мобильный телефон или планшет; или электронное устройство может также включать в себя носимое устройство, например, «умные» часы; или электронное устройство может также включать в себя «умное» домашнее устройство.

Основываясь на технических решениях вариантов осуществления настоящего изобретения, как показано на ФИГ. 6, предлагается также способ формирования антенной решетки для конструкции антенны любого вышеназванного варианта осуществления. Способ формирования антенной решетки может включать в себя следующие этапы.

На этапе 601 определяют любое количество элементов антенной решетки, как того требует формирование антенной решетки из множества элементов антенной решетки.

В данном варианте осуществления электронное устройство может определять элементы антенной решетки, как того требует формирование антенной решетки в соответствии с настоящими требованиями к связи. Например, элементы антенной решетки для формирования антенной решетки могут быть определены в соответствии с амплитудой и фазой каждого элемента антенной решетки или диаграммой направленности и разностью фаз требуемой антенной решетки.

На этапе 602 регулируют радиочастотный переключатель для объединения в пары входов облучателей электрорадиоэлемента и любого количества элементов антенной решетки друг за другом с образованием антенной решетки.

В этом варианте осуществления радиочастотный переключатель может включать в себя многополюсный многопозиционный переключатель или однополюсный многопозиционный переключатель, и выполнен с возможностью переключения облучателя каждого входа облучателя в электрорадиоэлементе, при этом после смены облучателя каждого входа облучателя может быть изменена конструкция антенной решетки.

В соответствии с вариантом осуществления способа формирования антенной решетки в вариантах осуществления настоящего изобретения также предлагается вариант осуществления устройства формирования антенной решетки.

На ФИГ. 7 представлена блок-схема устройства формирования антенной решетки для конструкции антенны в соответствии с примером осуществления изобретения. Конструкция антенны включает в себя множество элементов антенной решетки, радиочастотный переключатель и электрорадиоэлемент. На ФИГ. 7 показано, что устройство включает в себя модуль 701 определения и модуль 702 регулирования.

Модуль 701 определения выполнен с возможностью определения любого количества элементов антенной решетки, как того требует формирование антенной решетки из множества элементов антенной решетки.

Модуль 702 регулирования выполнен с возможностью регулирования радиочастотного переключателя для объединения в пары входов облучателя электрорадиоэлемента и любого количества элементов антенной решетки друг за другом с образованием антенной решетки.

Что касается устройства согласно вышеописанному варианту осуществления, конкретные методы выполнения операций для отдельных модулей этого устройства подробно раскрыты в варианте осуществления, касающемся способа, и не будут уточняться в настоящем документе.

Вариант осуществления устройства по существу соответствует варианту осуществления способа, и, таким образом, соответствующие части относятся к частям описания варианта осуществления способа. Раскрытый выше вариант осуществления устройства является только схематическим, блоки, описанные как отдельные части, могут быть или не быть отдельными физически, а части, описанные в качестве блоков, могут быть или не быть физическими блоками, а именно, могут находиться в том же месте или могут также быть распределены по нескольким сетевым блокам. Все модули устройства, или их часть могут быть выбраны в соответствии с практическими требованиями для достижения цели решения варианта осуществления настоящего изобретения. Специалисты в данной области техники могут понять и реализовать его, не прибегая к творческим разработкам.

Соответственно, варианты осуществления настоящего изобретения также обеспечивают устройство формирования антенной решетки для конструкции антенны, которое включает в себя процессор и память, выполненную с возможностью хранения исполнимых процессором команд. Конструкция антенны включает в себя множество элементов антенной решетки, радиочастотный переключатель и электрорадиоэлемент. Процессор выполнен с возможностью определения любого количества элементов антенной решетки, как того требует формирование антенной решетки из множества элементов антенной решетки, и регулирования радиочастотного переключателя для объединения в пары входов облучателей электрорадиоэлемента и любого количества элементов антенной решетки друг за другом с образованием антенной решетки.

Соответственно, варианты осуществления настоящего изобретения также обеспечивают терминал, который включает в себя конструкцию антенны. Конструкция антенны включает в себя множество элементов антенной решетки, радиочастотный переключатель и электрорадиоэлемент. Терминал включает в себя память и одну или более программ. Одна или более программ хранятся в памяти, при этом команды, выполненные с возможностью осуществления следующих операций в одной или более программ, выполнены с возможностью исполнения одним или более процессорами: определяют любое количество элементов антенной решетки, как того требует формирование антенной решетки из множества элементов антенной решетки; и регулируют радиочастотный переключатель для объединения в пары входов облучателя электрорадиоэлемента и любого количества элементов антенной решетки друг за другом с образованием антенной решетки.

На ФИГ. 8 представлена структурная схема устройства 800 формирования антенной решетки для конструкции антенны в соответствии с примером осуществления изобретения. Например, устройство 800 может представлять собой мобильный телефон, компьютер, терминал цифрового вещания, устройство передачи сообщений, игровую консоль, планшет, медицинское устройство, тренажерное оборудование, карманный персональный компьютер и т.п.

На ФИГ. 8 устройство 8 может содержать один или более из следующих компонентов: обрабатывающий компонент 802, память 804, компонент 806 питания, мультимедийный компонент 808, аудиокомпонент 810, интерфейс 812 ввода/вывода, сенсорный компонент 814 и коммуникационный компонент 816.

Обрабатывающий компонент 802, как правило, управляет общими операциями устройства 800, такими как операции, связанные с отображением, телефонными вызовами, передачей данных, работой фотовидеокамеры, и операциями записи. Обрабатывающий компонент 802 может содержать один или более процессоров 820 для исполнения команд с целью выполнения всех или части этапов в описанном выше способе. Кроме того, обрабатывающий компонент 802 может содержать один или более модулей, способствующих взаимодействию между обрабатывающим компонентом 802 и другими компонентами. Например, обрабатывающий компонент 802 может содержать мультимедийный модуль, способствующий взаимодействию между мультимедийным компонентом 808 и обрабатывающим компонентом 802.

Память 804 выполнена с возможностью хранения различных типов данных для поддержки работы устройства 800. Примеры таких данных включают в себя команды для любых прикладных программ или способов, реализуемых на устройстве 800, контактную информацию, данные телефонной книги, сообщения, фотографии, видео и т. д. Память 804 может быть реализована с использованием любого типа энергозависимых и энергонезависимых запоминающих устройств или их комбинации, таких как статическое оперативное запоминающее устройство СОЗУ (SRAM), электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство ЭСППЗУ (EEPROM), стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство СППЗУ (EPROM), программируемое постоянное запоминающее устройство ППЗУ (PROM), постоянное запоминающее устройство ПЗУ (ROM), магнитное запоминающее устройство, флэш-память и магнитный или оптический диск.

Компонент 806 питания обеспечивает питание для различных компонентов устройства 800. Компонент 806 питания может содержать систему управления электроэнергией, один или более источников питания и любые другие компоненты, связанные с выработкой, управлением и распределением электроэнергии для устройства 800.

Мультимедийный компонент 808 содержит экран, обеспечивающий выходной интерфейс между устройством 800 и пользователем. В некоторых вариантах осуществления экран может содержать жидкокристаллический дисплей ЖКД (LCD) и сенсорную панель СП (TP). Если экран включает в себя сенсорную панель, он может быть реализован в виде сенсорного дисплея для приема входного сигнала от пользователя. Сенсорная панель содержит один или более тактильных датчиков для восприятия касаний, скольжений и жестов на сенсорной панели. Тактильные датчики могут не только воспринимать границу касания или скольжения, но и определять продолжительность и давление, связанные с касанием или скольжением. В некоторых вариантах осуществления мультимедийный компонент 808 содержит переднюю фотовидеокамеру и/или заднюю фотовидеокамеру. Передняя фотовидеокамера и/или задняя фотовидеокамера могут принимать внешние мультимедийные данные, когда устройство 800 находится в рабочем режиме, таком как режим фотографирования или видеорежим. Каждая из передней фотовидеокамеры и задней фотовидеокамеры может представлять собой систему фиксированных оптических линз или обладать способностями фокусирования и оптического масштабирования.

Аудиокомпонент 810 выполнен с возможностью вывода и/или ввода аудиосигнала. Например, аудиокомпонент 810 содержит микрофон (MIC), выполненный с возможностью приема внешнего аудиосигнала, когда устройство 800 находится в рабочем режиме, таком как режим вызова, режим записи или режим распознавания голосовых сообщений. Принятый аудиосигнал может также сохраняться в памяти 804 или передаваться при помощи коммуникационного компонента 816. В некоторых вариантах осуществления аудиокомпонент 810 дополнительно содержит громкоговоритель, выполненный с возможностью вывода аудиосигнала.

Интерфейс 812 ввода/вывода обеспечивает интерфейс между обрабатывающим компонентом 802 и периферийным интерфейсным модулем, представляющим собой, например, клавиатуру, сенсорное колесико, кнопку и т. п. Кнопка может включать в себя, без ограничений, кнопку «Главная», кнопку управления уровнем громкости, пусковую кнопку и кнопку с фиксацией.

Сенсорный компонент 814 содержит один или более датчиков, выполненных с возможностью обеспечения оценки состояния в различных аспектах для устройства 800. Например, сенсорный компонент 814 может определять включенное/выключенное состояние устройства 800 и относительное расположение компонентов, например, дисплея и малой клавиатуры устройства 800, при этом сенсорный компонент может дополнительно обнаруживать изменение положения устройства 800 или компонента устройства 800, наличие или отсутствие контакта между пользователем и устройством 800, ориентацию или ускорение/торможение устройства 800 и изменение температуры устройства 800. Сенсорный компонент 814 может содержать датчик приближения, выполненный с возможностью обнаружения присутствия близкого объекта без физического контакта. Сенсорный компонент 814 может также содержать светочувствительный датчик, такой как датчик изображения на комплементарной структуре металл-оксид-полупроводник КМОП или приборе с зарядовой связью ПЗС, выполненный с возможностью использования в прикладных системах, связанных с формированием изображений. В некоторых вариантах осуществления сенсорный компонент 814 может также содержать датчик ускорения, гиродатчик, магнитный датчик, датчик давления или датчик температуры.

Коммуникационный компонент 816 выполнен с возможностью содействия проводной или беспроводной коммуникации между устройством 800 и другими устройствами. Устройство 800 может иметь доступ к беспроводной сети, основанной на стандарте в области связи, такой как стандарт беспроводной достоверности (WiFi), стандарт 2-го (2G) или 3-го поколения (3G), стандарт 4-го поколения (4G), стандарт «Долгосрочное развитие сетей связи» (LTE), стандарт New Radio (NR) или их комбинация. В примере осуществления коммуникационный компонент 816 принимает сигнал вещания или информацию, связанную с широким вещанием, от внешней системы управления широковещательным трафиком по широковещательному каналу. В примере осуществления коммуникационный компонент 816 дополнительно содержит модуль беспроводной связи ближнего радиуса действия БСБРД (NFC), способствующий осуществлению связи ближнего действия. Например, модуль БСБРД (NFC) может быть реализован на основе технологии радиочастотной идентификации РЧИД (RFID), технологии по стандарту Ассоциации передачи данных в инфракрасном диапазоне АПДИД (IrDA), технологии сверхширокополосной связи СШП (UWB), технологии Bluetooth (BT) и других технологий.

В примере осуществления устройство 800 может быть реализовано с помощью одного или более из специализированных заказных интегральных схем СЗИС (ASIC), цифровых сигнальных процессоров ЦСП (DSP), устройств цифровой обработки сигналов УЦОС (DSPD), программируемых логических устройств ПЛУ (PLD), программируемых пользователем вентильных матриц ППВМ (FPGA), контроллеров, микроконтроллеров, микропроцессоров или других электронных компонентов, и выполнено с возможностью реализации вышеописанного способа.

В примере осуществления обеспечивается также долговременный машиночитаемый носитель данных, содержащий команды, такой как память 804, содержащая команды, которые могут выполняться процессором 820 в устройстве 800 для реализации вышеописанного способа. Например, долговременный машиночитаемый носитель данных может представлять собой ПЗУ (ROM), ПЗУ на компакт-диске (CD-ROM), магнитную ленту, дискету, устройство хранения оптических данных и т.п.

Другие решения по реализации настоящего изобретения станут очевидными специалистам в данной области техники из рассмотрения описания изобретения и практических примеров применения вариантов осуществления настоящего изобретения. Настоящее описание изобретения охватывает любые изменения, варианты применения или адаптации вариантов осуществления настоящего изобретения в соответствии с его общими принципами, включая такие отступления от вариантов осуществления настоящего изобретения, которые находятся в пределах известной или принятой практики предшествующего уровня техники. Описание изобретения и примеры рассмотрены только в качестве иллюстрации, при этом истинные объем и существо вариантов осуществления настоящего изобретения указаны в нижеследующей формуле изобретения.

Следует понимать, что варианты осуществления настоящего изобретения не ограничены точной конструкцией, описанной выше и иллюстрируемой прилагаемыми чертежами, и что различные модификации и изменения могут быть внесены без отступления от его объема. Объем раскрытия вариантов осуществления настоящего изобретения ограничен только приложенной формулой изобретения.

Промышленная применимость

В вариантах осуществления настоящего изобретения облучатель каждого входа облучателя заменяют при посредстве функции перевода радиочастотного переключателя, тем самым, формируя различные антенные решетки в различных состояниях и расширяя зону покрытия антенной решетки. По сравнению с техническим решением, в котором каждая антенная решетка включает в себя неподвижные элементы антенной решетки в предшествующем уровне техники, способ формирования антенной решетки для антенной решетки в данном варианте осуществления настоящего изобретения является более гибким.

Изобретение относится к области терминалов, и более конкретно к конструкции антенны и формированию антенной решетки для конструкции антенны. Техническим результатом является расширение зоны покрытия антенной решетки. Конструкция антенны 100 включает в себя: множество элементов 1 антенной решетки; электрорадиоэлемент 2, включающий в себя множество входов облучателей; радиочастотный переключатель 3, причем радиочастотный переключатель соединен по меньшей мере с двумя элементами антенной решетки и по меньшей мере двумя входами облучателей электрорадиоэлемента, при этом радиочастотный переключатель выполнен с возможностью переключения облучателя каждого входа облучателя, соединенного с радиочастотным переключателем, с образованием заданной антенной решетки, и облучатель представляет собой любой элемент антенной решетки из по меньшей мере двух элементов антенной решетки, соединенных с радиочастотным переключателем. 6 н. и 6 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Конструкция (100) антенны, содержащая:

множество элементов (1) антенной решетки;

один или более электрорадиоэлементов (2), содержащих множество входов облучателей; и

радиочастотный переключатель (3), причем радиочастотный переключатель (3) соединен по меньшей мере с двумя элементами (1) антенной решетки и по меньшей мере двумя входами облучателей электрорадиоэлементов (2), при этом радиочастотный переключатель (3) выполнен с возможностью переключения облучателя, соответствующего каждому входу облучателя, соединенного с радиочастотным переключателем (3), на основании различных состояний с образованием заданной антенной решетки, и облучатель представляет собой любой элемент антенной решетки из по меньшей мере двух элементов антенной решетки, соединенных с радиочастотным переключателем (3), при этом между входами облучателей и элементами антенной решетки в различных состояниях имеются различные соответствующие соотношения.

2. Конструкция (100) антенны по п. 1, в которой один или более электрорадиоэлементов (2) содержат:

единственный электрорадиоэлемент (2), содержащий множество входов облучателей, причем все из множества входов облучателей соединены с радиочастотным переключателем.

3. Конструкция (100) антенны по п. 1, в которой один или более электрорадиоэлементов (2) содержат множество электрорадиоэлементов (2), причем каждый из по меньшей мере одного первого электрорадиоэлемента из множества электрорадиоэлементов (2) содержит множество входов облучателей и каждый вход облучателя соответствует по меньшей мере одному элементу антенной решетки; и

каждый из по меньшей мере одного первого электрорадиоэлемента соединен с радиочастотным переключателем, а радиочастотный переключатель выполнен с возможностью переключения облучателя, соответствующего каждому входу облучателя.

4. Конструкция (100) антенны по п. 1, отличающаяся тем, что расстояние между двумя соседними элементами (1) антенной решетки меньше или равно длине волны, если конструкция антенны работает на заданной рабочей частоте.

5. Конструкция (100) антенны по п. 4, отличающаяся тем, что множество элементов (1) антенной решетки расположено в заданном диапазоне, при этом заданный диапазон представляет собой диапазон, в котором центр схемы расположения множества элементов (1) антенной решетки принимается в качестве центра окружности, а удвоенная длина волны при работе конструкции (100) антенны на заданной рабочей частоте принимается в качестве радиуса.

6. Конструкция (100) антенны по п. 4, отличающаяся тем, что множество элементов (1) антенной решетки расположено в виде одной из форм, включая:

круг, квадрат, крест и прямую линию.

7. Конструкция (100) антенны по любому из пп. 1-6, содержащая антенну 5-го поколения (5G) миллиметровых волн.

8. Электронное устройство, содержащее конструкцию антенны по любому из пп. 1-7.

9. Способ формирования антенной решетки для конструкции антенны, содержащей множество элементов антенной решетки, радиочастотный переключатель и один или более электрорадиоэлементов, причем способ включает в себя следующие этапы:

определяют любое количество элементов антенной решетки, как того требует формирование антенной решетки, из множества элементов антенной решетки в соответствии с амплитудой и фазой каждого элемента антенной решетки или диаграммой направленности и разностью фаз требуемой антенной решетки; и

регулируют радиочастотный переключатель для объединения в пары входов облучателя электрорадиоэлементов и любого количества элементов антенной решетки друг за другом с образованием антенной решетки на основании различных состояний, причем между входами облучателей и элементами антенной решетки в различных состояниях имеются различные соответствующие соотношения.

10. Устройство формирования антенной решетки для конструкции (100) антенны, содержащей множество элементов (1) антенной решетки, радиочастотный переключатель (3) и один или более электрорадиоэлементов (2), при этом устройство формирования антенной решетки содержит:

модуль (701) определения, выполненный с возможностью определения любого количества элементов антенной решетки, как того требует формирование антенной решетки, из множества элементов антенной решетки в соответствии с амплитудой и фазой каждого элемента антенной решетки или диаграммой направленности и разностью фаз требуемой антенной решетки; и

модуль (702) регулирования, выполненный с возможностью регулирования радиочастотного переключателя для объединения в пары входов облучателей электрорадиоэлементов и любого количества элементов антенной решетки друг за другом с образованием антенной решетки на основании различных состояний, причем между входами облучателей и элементами антенной решетки в различных состояниях имеются различные соответствующие соотношения.

11. Машиночитаемый носитель данных, содержащий сохраненные машинные команды, причем предусмотрена возможность, при исполнении указанных команд процессором, реализации этапов способа по п. 9.

12. Электронное устройство, содержащее: процессор; и

память, выполненную с возможностью хранения исполнимых процессором команд,

причем процессор выполнен с возможностью осуществления этапов способа по п. 9.