阅读说明：本技术 毫米波天线装置、毫米波信号控制方法和电子设备 (Millimeter wave antenna device, millimeter wave signal control method, and electronic apparatus ) 是由 周林 于 2019-03-20 设计创作，主要内容包括：本申请涉及一种毫米波天线装置、毫米波信号控制方法和电子设备,包括多个毫米波模组,用于收发毫米波信号,且至少两个毫米波模组的辐射方向角不同；馈电网络,用于馈入电流信号,当馈电网络与至少一个毫米波模组导通连接时以形成至少一个收发链路；开关模块,分别与多个毫米波模组、馈电网络连接,用于导通或断开毫米波模组所在的收发链路；控制模块,与开关模块连接,用于控制开关模块的通断；其中,控制模块控制开关模块分别导通每一毫米波模组所在的收发链路,以确定目标辐射方向,并根据目标辐射方向控制开关模块同时导通多个毫米波模组所在的多个收发链路,以使多个毫米波模组同时收发毫米波信号,从而提高电子设备的毫米波天线增益。(The application relates to a millimeter wave antenna device, a millimeter wave signal control method and electronic equipment, which comprise a plurality of millimeter wave modules and a plurality of millimeter wave modules, wherein the millimeter wave modules are used for receiving and transmitting millimeter wave signals, and the radiation direction angles of at least two millimeter wave modules are different; the feed network is used for feeding in current signals and forms at least one transceiving link when the feed network is in conductive connection with at least one millimeter wave module; the switch module is respectively connected with the millimeter wave modules and the feed network and is used for switching on or switching off the transceiving links where the millimeter wave modules are located; the control module is connected with the switch module and is used for controlling the on-off of the switch module; the control module controls the switch module to respectively conduct the receiving and sending links where each millimeter wave module is located so as to determine the target radiation direction, and controls the switch module to simultaneously conduct the multiple receiving and sending links where the multiple millimeter wave modules are located according to the target radiation direction so that the multiple millimeter wave modules simultaneously receive and send millimeter wave signals, and therefore the millimeter wave antenna gain of the electronic equipment is improved.)

毫米波天线装置、毫米波信号控制方法和电子设备

技术领域

本申请涉及天线技术领域，特别是涉及一种毫米波天线装置、毫米波信号控制方法和电子设备。

背景技术

毫米波(Millimeter Wave，Mm-wave)是介于微波与光波之间的电磁波，通常毫米波频段是指30～300GHz，相应波长为1～10mm，毫米波可提供较宽频带。随着资讯量高速增长，传递的流通量也将日益增加，毫米波频谱段的传输技术已被视为具有高质量传输能力的关键通讯技术之一。

传统地，毫米波天线装置在同一时间仅可以通过单一模组进行毫米波信号的收发。但是，单个毫米波模组的波束增益受限于其自身的单元增益及单元个数，故单个毫米波模组的天线增益不会很高，从而导致电子设备的毫米波天线增益难以提高。

发明内容

本申请实施例提供一种毫米波天线装置、毫米波信号控制方法和电子设备，可以通过多个毫米波模组同时进行毫米波信号的收发，从而电子设备的毫米波天线增益。

一种毫米波天线装置，包括：

多个毫米波模组，用于收发毫米波信号，且至少两个所述毫米波模组的辐射方向角不同；

馈电网络，用于馈入电流信号，当所述馈电网络与至少一个所述毫米波模组导通连接时以形成至少一个收发链路；

开关模块，所述开关模块的一端分别与多个所述毫米波模组连接，所述开关模块的另一端与所述馈电网络连接，用于导通或断开所述毫米波模组所在的收发链路；

控制模块，与所述开关模块连接，用于控制所述开关模块的通断；其中，所述控制模块控制所述开关模块分别导通每一所述毫米波模组所在的所述收发链路，以确定目标辐射方向，并根据所述目标辐射方向控制所述开关模块同时导通多个所述毫米波模组所在的多个所述收发链路，以使多个所述毫米波模组同时收发毫米波信号。

一种毫米波信号控制方法，应用于毫米波天线装置，所述毫米波天线装置包括多个毫米波模组，所述方法包括：

控制开关模块的通断以使每一所述毫米波模组单独处于工作状态，以获取每个所述毫米波模组收发毫米波信号的增益信息；

根据所述增益信息确定目标辐射方向，并根据所述目标辐射方向控制开关模块的通断以使多个所述毫米波模组同时处于工作状态。

一种电子设备，包括上述的毫米波天线装置，还包括与所述毫米波天线装置连接的毫米波射频模组，以用于收发毫米波信号。

一种电子设备，其特征在于，包括多个用于收发毫米波信号的毫米波天线装置、毫米波射频模组，存储器及处理器，所述存储器中储存有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行上述的毫米波信号控制方法的步骤。

本申请实施例提供的毫米波天线装置、毫米波信号控制方法和电子设备，其中，毫米波天线装置包括多个毫米波模组，用于收发毫米波信号，且至少两个所述毫米波模组的辐射方向角不同；馈电网络，用于馈入电流信号，当所述馈电网络与至少一个所述毫米波模组导通连接时以形成至少一个收发链路；开关模块，所述开关模块的一端分别与多个所述毫米波模组连接，所述开关模块的另一端与所述馈电网络连接，用于导通或断开所述毫米波模组所在的收发链路；控制模块，与所述开关模块连接，用于控制所述开关模块的通断；其中，所述控制模块控制所述开关模块分别导通每一所述毫米波模组所在的所述收发链路，以确定目标辐射方向，并根据所述目标辐射方向控制所述开关模块同时导通多个所述毫米波模组所在的多个所述收发链路，以使多个所述毫米波模组同时收发毫米波信号，从而提高电子设备的毫米波天线增益。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一个实施例中毫米波天线装置的结构示意图之一；

图2为一个实施例中毫米波天线装置的结构示意图之二；

图3为一个实施例中毫米波天线装置的结构示意图之三；

图4为一个实施例中毫米波天线装置的结构示意图之四；

图5为一个实施例中毫米波信号控制方法的流程图；

图6为另一个实施例中毫米波信号控制方法的流程图；

图7为与本发明实施例提供的电子设备相关的手机的部分结构的框图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一开关单元称为第二开关单元，且类似地，可将第二开关单元称为第一开关单元。第一开关单元和第二开关单元两者都是开关单元，但其不是同一开关单元。

本申请一实施例的毫米波天线模组应用于电子设备，在一实施例中，电子设备可以为包括手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、移动互联网设备(Mobile InternetDevice，MID)、可穿戴设备(例如智能手表、智能手环、计步器等)或其他可设置毫米波天线模组的通信模块。

图1为本申请实施例提供的毫米波天线装置的结构示意图，如图1所示，在一实施例中，毫米波天线装置100包括多个毫米波模组110、馈电网络120、开关模块130和控制模块140。其中，

多个毫米波模组110，用于收发毫米波信号，且至少两个毫米波模组110的辐射方向角不同。也即，多个毫米波模组110的工作频段均为毫米波频段。需要说明的是，多个可以理解为大于或等于2的正整数。例如，多个可以为4、8、16个等大于或等于2的正整数。毫米波是指波长在毫米数量级的电磁波，其频率大约在30GHz～300GHz之间。毫米波频段至少包括第5代移动通信系统的毫米波频段，频率为24250MHz-52600MHz。

3GPP已指定5G NR支持的频段列表，5G NR频谱范围可达100GHz，指定了两大频率范围：Frequency range 1(FR1)，即6GHz以下频段和Frequency range 2(FR2)，即毫米波频段。Frequency range 1的频率范围：450MHz-6.0GHz，其中，最大信道带宽100MHz。Frequency range 2的频率范围为24.25GHz-52.6GHz，最大信道带宽400MHz。用于5G移动宽带的近11GHz频谱包括：3.85GHz许可频谱，例如：28GHz(24.25-29.5GHz)、37GHz(37.0-38.6GHz)、39GHz(38.6-40GHz)和14GHz未许可频谱(57-71GHz)。5G通信系统的工作频段有28GHz，39GHz，60GHz三个频段。

在一实施例中，每个毫米波模组110可以包括天线阵列单元，其中天线阵列单元可以为处理毫米波信号的天线可被实施为相控天线阵列。用于支持毫米波通信的天线阵列可为贴片天线、偶极子天线、八木天线、波束天线或其他合适的天线元件构成的天线阵列。

需要说明的是，至少两个毫米波模组110的辐射方向角不同，可以是将多个毫米波模组110设置在电子设备不同的位置，从而在不额外增加机械结构以及不改变毫米波波束频率的前提下实现大角度的目标探测，多个毫米波模组110能够覆盖需要探测的全部角度。其中，全部角度可以理解为0-180°，也即，毫米波天线模组上表面的全部角度。

馈电网络120，用于馈入电流信号，当馈电网络120与至少一个毫米波模组110导通连接时以形成至少一个收发链路；

在一实施例中，馈电网络120可以包括馈电轴线和馈电点，当馈电网络120与毫米波模组110导通时，馈电网络120与毫米波模组110之间可以形成收发链路。具体地，毫米波模组110经馈电轴线进行耦合馈电以馈入电流信号，使毫米波模组110辐射毫米波频段信号。可以理解为，馈电轴线通过馈电点可从主板上的馈电点直接获取电流信号，也可称之为天线电信号，(即馈电点直接将电流信号馈入给馈电轴线)，并通过馈电轴线耦合馈电给毫米波模组110，从而使得馈电轴线与毫米波模组110之间产生谐振，通过调节馈电点馈入的电流信号，可调节该谐振频率，从而使毫米波模组110辐射毫米波频段信号。

需要说明的是，本实施例中，毫米波天线装置100包括多个毫米波模组110，馈电网络120可以同时与多个毫米波模组110导通，以形成多个收发链路，以使多个毫米波模组110可以同时收发毫米波信号。

开关模块130，开关模块130的一端分别与多个毫米波模组110连接，开关模块130的另一端与馈电网络120连接，用于导通或断开毫米波模组110所在的收发链路。具体地，当开关模块130的一端分别与多个毫米波模组110连接时，开关模块130的另一端与馈电网络120连接，可通过开关模块130导通或断开任意一个毫米波模组110与馈电网络120之间的连接通路，进而导通或断开毫米波模组110的收发链路。当开关模块130同时导通多个毫米波模组110与馈电网络120之间的连接通路时，毫米波模组110的收发链路也为多个，即毫米波模组110的收发链路的数量与毫米波的数量相等。例如，当毫米波模组110为两个时，其对应的毫米波模组110的收发链路的数量也为两个。

控制模块140，与开关模块130连接，用于控制开关模块130的通断；其中，控制模块140控制开关模块130分别导通每一毫米波模组110所在的收发链路，以确定目标辐射方向。

控制模块140可以按照预设策略控制开关模块130分别导通每一毫米波模组110所在的收发链路。例如，在检测到毫米波模组110需要进行毫米波信号收发时，可以根据毫米波模组110的优先级顺序或任意顺序依次导通每一毫米波模组110所在的收发链路，即导通毫米波模组110与馈电网络120之间的连接通路，以使每一毫米波模组110单独处于工作状态，进行毫米波信号的收发。

需要说明的是，当控制模块140导通一个毫米波模组110所在的收发链路时，控制毫米波模组110进行波束扫描，并获取毫米波模组110在不同方向的增益信息，当处于工作状态的毫米波模组110扫描完完全部方向时，断开该毫米波模组110所在的收发链路。全部方向可以理解为毫米波模组110上表面的全部可扫描方向。然后导通另一个毫米波模组110所在的收发链路，以使另一个毫米波模组110进行波束扫描，并获取该毫米波模组110在不同方向的增益信息，直至多个毫米波模组110均完成波束扫描，以获取多个毫米波模组110分别在不同方向的增益信息。

在一实施例中，毫米波模组包括移相器，波束扫描可以通过移相器来实现。通过移相器配合每个毫米波模组110的设计，形成波束可扫描的相控阵天线，通过改变每一毫米波模组110中各天线单元的幅度和相位可以实现每个毫米波模组110自身的波束扫描。

获取到每一毫米波模组110在不同辐射方向的增益信息后，控制模块140比较所有的增益信息以确定目标辐射方向。其中，增益信息可以理解为毫米波模组110接收增益和发射增益的比值，目标辐射方向可以理解为毫米波信号的来波方向，即基站方向。本实施例中，在基站和包括毫米波模组110的电子设备可以采用波束赋形技术实现通信连接。基于波束管理，可见将基站的波束与电子设备的波束相互对准，以实现链路中接收增益与发射增益的最大化。

在一实施例中，当确定出目标辐射方向后，根据目标辐射方向控制开关模块130同时导通多个毫米波模组110所在的多个收发链路，以使多个毫米波模组110同时收发毫米波信号。开关模块130同时导通多个毫米波模组110所在的多个收发链路，即馈电网络120与毫米波模组110之间的连接通路处于导通状态。此时，馈电网络120可以同时给多个毫米波模组110同时馈电，馈电的相位和幅度可以根据预先设置的方程式计算得到。当多个毫米波模组110同时进行收发毫米波信号时，可以对多个毫米波模组110同时收发的毫米波信号进行处理以生成目标信号，并使目标信号的辐射方向指向目标辐射方向。

在一个实施例中，如图2所示，毫米波天线装置还可以包括处理模块150，处理模块分别与多个毫米波模组110连接，用于接收每一毫米波模组110收发的毫米波信号，并根据预设波束综合方程式确定出多个毫米波信号形成的综合波束的辐射相位，以使综合波束的辐射方向指向目标辐射方向。可以理解的是，确定出的综合波束的辐射方向可以为综合波束的最大辐射方向。多个毫米波模组110同时收发毫米波信号的的最大辐射方向指向目标辐射方向，可以提高毫米波模组的增益。

在一个实施例中，预设波束综合方程式可以根据分布式天线阵列原理进行设置，预设波束综合方程式还可以计算出综合波束的幅度。

本实施例中，毫米波天线装置100包括多个毫米波模组110，用于收发毫米波信号，且至少两个毫米波模组110的辐射方向角不同；馈电网络120，用于馈入电流信号，当馈电网络120与至少一个毫米波模组110导通连接时以形成至少一个收发链路；开关模块130，开关模块130的一端分别与多个毫米波模组110连接，开关模块130的另一端与馈电网络120连接，用于导通或断开毫米波模组110的收发链路；控制模块140，与开关模块130连接，用于控制开关模块130的通断；其中，控制模块140控制开关模块130分别导通每一毫米波模组110所在的收发链路，以确定目标辐射方向，并根据目标辐射方向控制开关模块130同时导通多个毫米波模组110所在的多个收发链路，以使多个毫米波模组110同时收发毫米波信号，可以使多个毫米波模组110的收发链路同时导通以同时进行毫米波信号的收发，从而提高了电子设备的毫米波天线的增益。

在一实施例中，如图3所示，开关模块130包括第一开关单元131和多个第二开关单元132；其中，第一开关单元131的一端分别与馈电网络120、控制模块140连接，第一开关单元131的另一端分别与多个第二开关单元132的一端连接，多个第二开关单元132的一端还与控制模块140连接，多个第二开关单元132的另一端与多个毫米波模组110一一对应连接。

通过控制第一开关单元131和第二开关单元132的通断来控制多个毫米波模组110所在的收发链路的通断，从而控制多个毫米波模组110的通信状态。其中，通信状态可以包括每个毫米波模组110单独处于工作状态或多个毫米波模组110同时处于工作状态。

在一实施例中毫米波天线装置100还包括功分器150，功分器150包括一个输入端和多个输出端；其中，输入端与第一开关单元的一端连接，多个输出端分别与多个第二开关单元一一对应连接，用于接收并调整毫米波信号的功率分配比。

具体地，在毫米波模组110接收信号时，功分器150将每一毫米波模组110接收到的毫米波信号进行合成处理，以将多个毫米波模组110接收到的多路毫米波信号合成为一路信号；在毫米波模组110发射信号时，功分器150将待发射的毫米波信号按预设策略分配至每一毫米波模组110，以使多个毫米波模组110同时发射毫米波信号。

在一实施例中，第一开关单元131为单刀多掷开关，第二开关单元132为单刀双掷开关。单刀多掷开关包括一个不动端和多个动端，单刀双掷开关包括一个不动端和两个动端。单刀多掷开关的不动端与馈电网络120连接，单刀多掷开关的其中一个不动端与通过功分器与多个单刀双掷开关的动端连接，单刀多掷开关的其他动端分别与多个单刀双掷开关的动端连接，单刀双掷开关的不动端分别与多个毫米波模组110一一对应连接。通过控制单刀多掷开关和单刀双掷开关的通断状态来控制多个毫米波模组110所在的收发链路的通断，从而控制多个毫米波模组110的通信状态。

本实施例以毫米波天线装置100包括两个毫米波模组110为例进行说明。如图4所示，毫米波天线装置100包括第一毫米波模组111和第二毫米波模组112，第一毫米波模组111和第二毫米波模组112可以设置在电子设备的不同位置，以增加毫米波信号的覆盖区域。相应的，开关模块130包括一个单刀三掷开关133和第一单刀双掷开关134和第二单刀双掷开关135。其中，单刀三掷开关133包括第一不动端1331、第一动端1332、第一动端1333和第三动端1334，第一单刀双掷开关134包括第二不动端1341、第四动端1342和第五动端1343，第二单刀双掷开关135包括第三不动端1351、第六动端1352和第七动端1353。第一不动端1331与馈电网络120连接，第一动端1332通过功分器150分别与第一单刀双掷开关134的第四动端1342、第二单刀双掷开关135的第六动端1352连接；第二动端1333与第一单刀双掷开关134的第五动端1343连接，第三动端1334与第二单刀双掷开关135的第七动端1353连接；第二不动端1341与第一毫米波模组111连接，第三不动端1351与第二毫米波模组112连接。通过控制单刀三掷开关133和单刀双掷开关的通断状态来控制两个毫米波模组110所在的收发链路的通断，从而控制两个毫米波模组110的通信状态。

具体地，当第一不动端1331与第二动端1333导通，且第二不动端1341与第五动端1343导通时，第一毫米波模组111所在的收发链路导通，此时，第一毫米波模组111处于工作状态；当第一不动端1331与第三动端1334导通，且第三不动端1351与第七动端1353导通时，第二毫米波模组112所在的收发链路导通，此时，第二毫米波模组112处于工作状态；当第一不动端1331与第一动端1332导通，且第二不动端1341与第四动端1342导通，第三不动端1351与第六动端1352导通时，第一毫米波模组111和第二毫米波模组112所在的收发链路均导通，此时，第一毫米波模组111和第二毫米波模组112同时处于工作状态。第一毫米波模组111和第二毫米波模组112可以同时进行毫米波信号的收发，从而提高了毫米波天线的增益。

毫米波天线装置100包括两个毫米波模组110仅用于举例说明，在其他实施例中，毫米波天线装置100可以包括三个、四个等多个毫米波模组110，相应地，包括不同数量和不同类型的开关单元，以完成上述毫米波天线装置100的全部或部分功能。

图5为一个实施例中毫米波信号控制方法的流程图，应用于毫米波天线装置，毫米波天线装置包括多个毫米波模组，如图5所示，毫米波信号控制方法包括步骤510和步骤520，其中，

步骤510，控制开关模块的通断以使每一毫米波模组单独处于工作状态，以获取每个毫米波模组收发毫米波信号的增益信息；

多个毫米波模组，用于收发毫米波信号，且至少两个毫米波模组的辐射方向角不同。也即，多个毫米波模组的工作频段均为毫米波频段。需要说明的是，多个可以理解为大于或等于2的正整数。例如，多个可以为4、8、16个等大于或等于2的正整数。毫米波是指波长在毫米数量级的电磁波，其频率大约在30GHz～300GHz之间。毫米波频段至少包括第5代移动通信系统的毫米波频段，频率为24250MHz-52600MHz。

3GPP已指定5GNR支持的频段列表，5GNR频谱范围可达100GHz，指定了两大频率范围：Frequency range 1(FR1)，即6GHz以下频段和Frequency range 2(FR2)，即毫米波频段。Frequency range 1的频率范围：450MHz-6.0GHz，其中，最大信道带宽100MHz。Frequency range 2的频率范围为24.25GHz-52.6GHz，最大信道带宽400MHz。用于5G移动宽带的近11GHz频谱包括：3.85GHz许可频谱，例如：28GHz(24.25-29.5GHz)、37GHz(37.0-38.6GHz)、39GHz(38.6-40GHz)和14GHz未许可频谱(57-71GHz)。5G通信系统的工作频段有28GHz，39GHz，60GHz三个频段。

在一实施例中，每个毫米波模组可以包括天线阵列单元，其中天线阵列单元可以为处理毫米波信号的天线可被实施为相控天线阵列。用于支持毫米波通信的天线阵列可为贴片天线、偶极子天线、八木天线、波束天线或其他合适的天线元件构成的天线阵列。

在一实施例中，开关模块的一端分别与多个毫米波模组连接，开关模块的另一端与馈电网络连接，用于导通或断开毫米波模组的收发链路。具体地，当开关模块的一端分别与多个毫米波模组连接时，开关模块的另一端与馈电网络连接，可通过开关模块导通或断开任意一个毫米波模组与馈电网络之间的连接通路，进而导通或断开毫米波模组的收发链路。当开关模块同时导通多个毫米波模组与馈电网络之间的连接通路时，毫米波模组的收发链路也为多个，即毫米波模组的收发链路的数量与毫米波的数量相等。例如，当毫米波模组为两个时，其对应的毫米波模组的收发链路的数量也为两个。

在一个实施例中，可以通过控制单元控制开关模块通断以使每一毫米波模组单独处于工作状态。控制模块与开关模块连接，用于控制开关模块的通断；其中，控制模块控制开关模块分别导通每一毫米波模组所在的收发链路，以确定目标辐射方向。

控制模块可以按照预设策略控制开关模块分别导通每一毫米波模组所在的收发链路，例如，在检测到毫米波模组需要进行毫米波信号收发时，根据毫米波模组的优先级顺序或任意顺序依次导通每一毫米波模组所在的收发链路，即导通毫米波模组与馈电网络之间的连接通路，以使每一毫米波模组单独处于工作状态，进行毫米波信号的收发。需要说明的是，当控制模块导通一个毫米波模组所在的收发链路时，控制毫米波模组进行波束扫描，并获取毫米波模组在不同方向的增益信息，当处于工作状态的毫米波模组扫描完全部方向时，断开该毫米波模组所在的收发链路，全部方向可以理解为毫米波模组上表面的全部可扫描方向。然后导通另一个毫米波模组所在的收发链路，以使另一个毫米波模组进行波束扫描，并获取该毫米波模组在不同方向的增益信息，直至多个毫米波模组均完成波束扫描，以获取多个毫米波模组分别在不同方向的增益信息。

在一实施例中，毫米波模组包括移相器，波束扫描可以通过移相器来实现。通过移相器配合每个毫米波模组的设计，形成波束可扫描的相控阵天线，通过改变每一毫米波模组中各天线单元的幅度和相位可以实现每个毫米波模组自身的波束扫描。

步骤520，根据增益信息确定目标辐射方向，并根据目标辐射方向控制开关模块的通断以使多个毫米波模组同时处于工作状态。

在获取到每一毫米波模组在不同辐射方向的增益信息后，比较所有的增益信息以确定目标辐射方向。增益信息可以理解为毫米波模组接收增益和发射增益的比值，目标辐射方向可以理解为毫米波信号的来波方向，即基站方向。本实施方式中，在基站和包括该毫米波模组的电子设备采用波束赋形技术实现通信连接。基于波束管理，可见将基站的波束与电子设备的波束相互对准，以实现链路中接收增益与发射增益的最大化。

在一实施例中，当确定出目标辐射方向后，控制模块可以根据目标辐射方向控制开关模块同时导通多个毫米波模组所在的多个收发链路，以使多个毫米波模组同时收发毫米波信号。开关模块同时导通多个毫米波模组所在的多个收发链路，即馈电网络与毫米波模组之间的连接通路处于导通状态，此时，馈电网络可以同时给多个毫米波模组同时馈电，馈电的相位和幅度可以根据预先设置的方程式计算得到。当多个毫米波模组同时进行收发毫米波信号时，可以对多个毫米波模组同时收发的毫米波信号进行处理以生成目标信号，并使目标信号的辐射方向指向目标辐射方向。

在一个实施例中，毫米波天线装置100还可以包括处理模块，处理模块分别与多个毫米波模组110连接，用于接收每一毫米波模组110收发的毫米波信号，并根据预设波束综合方程式确定出多个毫米波信号形成的综合波束的辐射相位，以使综合波束的辐射方向指向目标辐射方向。可以理解的是，确定出的综合波束的辐射方向可以为综合波束的最大辐射方向。多个毫米波模组110同时收发毫米波信号的的最大辐射方向指向目标辐射方向，可以提高毫米波模组的增益。

在一个实施例中，预设波束综合方程式可以根据分布式天线阵列原理进行设置，预设波束综合方程式还可以计算出综合波束的幅度。

本申请实施例提供的毫米波信号控制方法，通过控制开关模块的通断以使每一毫米波模组单独处于工作状态，以获取每个毫米波模组收发毫米波信号的增益信息；根据增益信息确定目标辐射方向，并根据目标辐射方向控制开关模块的通断以使多个毫米波模组同时处于工作状态，以使多个毫米波模组同时进行收发毫米波信号，从而提高了电子设备毫米波天线的增益。

在一实施例中，如图6所示，还包括功分器，开关模块包括第一开关单元和多个第二开关单元；毫米波信号控制方法包括步骤610和步骤620，其中，

步骤610，控制第一开关单元分别导通多个第二开关单元，以分别导通每一毫米波模组与馈电网络之间的收发链路，以使每一毫米波模组单独处于工作状态；

步骤620，控制第一开关单元通过功分器同时导通多个第二开关单元，以同时导通每一毫米波模组与馈电网络之间的收发链路，以使多个毫米波模组同时处于工作状态。

在一实施例中，开关模块包括第一开关单元和多个第二开关单元；其中，第一开关单元的一端分别与馈电网络、控制模块连接，第一开关单元的另一端分别与多个第二开关单元的一端连接，多个第二开关单元的一端还与控制模块连接，多个第二开关单元的另一端与多个毫米波模组一一对应连接。

第一开关单元的一端与馈电网络连接，另一端与多个第二开关单元的一端连接，多个第二开关单元的另一端与多个毫米波模组一一对应连接，从而通过控制第一开关单元和第二开关单元的通断来控制多个毫米波模组所在的收发链路的通断，从而控制多个毫米波模组的通信状态。其中，通信状态可以包括每个毫米波模组单独处于工作状态或多个毫米波模组同时处于工作状态。

在一实施例中，第一开关单元为单刀多掷开关，第二开关单元为单刀双掷开关。毫米波天线装置还包括功分器，功分器包括一个输入端和多个输出端；其中，输入端与单刀多掷开关的一端连接，多个输出端分别与多个单刀双掷开关一一对应连接，用于接收并调整毫米波信号的功率分配比。

具体地，在毫米波模组接收信号时，功分器将每一毫米波模组接收到的毫米波信号进行合成处理，以将多个毫米波模组接收到的多路毫米波信号合成为一路信号；在毫米波模组发射信号时，功分器将待发射的毫米波信号按预设策略分配至每一毫米波模组，以使多个毫米波模组同时发射毫米波信号。

单刀多掷开关包括一个不动端和多个动端，单刀双掷开关包括一个不动端和两个动端。单刀多掷开关的不动端与馈电网络连接，单刀多掷开关的其中一个不动端与通过功分器与多个单刀双掷开关的动端连接，单刀多掷开关的其他动端分别与多个单刀双掷开关的动端连接，单刀双掷开关的不动端分别与多个毫米波模组一一对应连接。通过控制单刀多掷开关和单刀双掷开关的通断状态来控制多个毫米波模组所在的收发链路的通断，从而控制多个毫米波模组的通信状态。

本实施例以毫米波天线装置包括两个毫米波模组为例进行说明。

毫米波天线装置包括第一毫米波模组和第二毫米波模组，第一毫米波模组和第二毫米波模组可以设置在电子设备的不同位置，以增加毫米波信号的覆盖区域。相应的，开关模块包括一个单刀三掷开关和两个单刀双掷开关，其中，单刀三掷开关包括第一不动端、第一动端、第二动端和第三动端，两个单刀双掷开关分别为第一单刀双掷开关和第二单刀双掷开关，其中，第一单刀双掷开关包括第二不动端、第四动端和第五动端，第二单刀双掷开关包括第三不动端、第六动端和第七动端。第一不动端与馈电网络连接，第一动端通过功分器分别与第一单刀双掷开关的第四动端、第二单刀双掷开关的第六动端连接；第二动端与第一单刀双掷开关的第五动端连接，第三动端与第二单刀双掷开关的第七动端连接；第二不动端与第一毫米波模组连接，第三不动端与第二毫米波模组连接。通过控制单刀三掷开关和单刀双掷开关的通断状态来控制两个毫米波模组所在的收发链路的通断，从而控制两个毫米波模组的通信状态。

具体地，当第一不动端与第一动端导通，且第二不动端与第五动端导通时，第一毫米波模组所在的收发链路导通，此时，第一毫米波模组处于工作状态；当第一不动端与第三动端导通，且第三不动端与第七动端导通时，第二毫米波模组所在的收发链路导通，此时，第二毫米波模组处于工作状态；当第一不动端与第一动端导通，且第二不动端与第四动端导通，第三不动端与第六动端导通时，第一毫米波模组和第二毫米波模组所在的收发链路均导通，此时，第一毫米波模组和第二毫米波模组同时处于工作状态。第一毫米波模组和第二毫米波模组可以同时进行毫米波信号的收发，从而提高了毫米波天线的增益。

毫米波天线装置包括两个毫米波模组仅用于举例说明，在其他实施例中，毫米波天线装置可以包括三个、四个等多个毫米波模组，相应地，包括不同数量和不同类型的开关单元，以完成上述毫米波天线装置的全部或部分功能。

应该理解的是，虽然图5和图6的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图5和图6中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

本申请实施例还提供了一种电子设备，电子设备包括上述任一实施例中的毫米波天线装置，还包括与毫米波天线装置连接的毫米波射频模组，以用于收发毫米波信号。

在一实施例中，可将上述的毫米波天线模组内置在电子设备边框处，通过在边框开天线窗口或者使用非金属电池盖来完成毫米波的发射与接收。

电子设备具有顶部及底部，该顶部及底部沿电子设备的长度方向相对设置，需要说明的是，电子设备的底部通常更靠近用户手持的部分，为了降低手握电子设备时对天线的影响，在设计毫米波天线模组时，可使毫米波天线模组相较于底部更靠近顶部。可选的，也可以将毫米波天线模组设置在电子设备的宽度方向上的相对两侧，且各毫米波天线模组排布方向均为移动电子设备的长度方向。也就是说，该毫米波天线模组可设置在电子设备的长边处。

具有上述任一实施例的毫米波模组的电子设备，可以实现毫米波模组的波束扫描，进而实现毫米波5G通讯所需要的天线切换和波束扫描功能以提高通信质量。

该电子设备可以为包括手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、移动互联网设备(Mobile Internet Device，MID)、可穿戴设备(例如智能手表、智能手环、计步器等)或其他可设置天线的通信模块。

本申请实施例还提供了一种电子设备，包括多个用于收发毫米波信号的毫米波天线装置、毫米波射频模组，存储器及处理器，存储器中储存有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行上述的毫米波信号控制方法的步骤。

图7为与本发明实施例提供的电子设备相关的手机的部分结构的框图。参考图7，手机700包括：毫米波天线装置710、存储器720、输入单元730、显示单元740、传感器750、音频电路760、无线保真(wireless fidelity，WIFI)模块770、处理器780、以及电源790等部件。本领域技术人员可以理解，图7所示的手机结构并不构成对手机的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

其中，毫米波天线装置710可用于收发信息或通话过程中信号的接收和发送，可将基站的下行信息接收后，给处理器780处理；也可以将上行的数据发送给基站。存储器720可用于存储软件程序以及模块，处理器780通过运行存储在存储器720的软件程序以及模块，从而执行手机的各种功能应用以及数据处理。存储器720可主要包括程序存储区和数据存储区，其中，程序存储区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能的应用程序、图像播放功能的应用程序等)等；数据存储区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、通讯录等)等。此外，存储器720可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

输入单元730可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与手机700的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。在一实施例中，输入单元730可包括触控面板731以及其他输入设备732。触控面板731，也可称为触摸屏，可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触控面板731上或在触控面板731附近的操作)，并根据预先设定的程式驱动相应的连接装置。在一实施例中，触控面板731可包括触摸测量装置和触摸控制器两个部分。其中，触摸测量装置测量用户的触摸方位，并测量触摸操作带来的信号，将信号传送给触摸控制器；触摸控制器从触摸测量装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给处理器780，并能接收处理器780发来的命令并加以执行。此外，可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触控面板731。除了触控面板731，输入单元730还可以包括其他输入设备732。在一实施例中，其他输入设备732可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)等中的一种或多种。

显示单元740可用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及手机的各种菜单。显示单元740可包括显示面板741。在一实施例中，可以采用液晶显示器(LiquidCrystal Display，LCD)、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)等形式来配置显示面板741。在一实施例中，触控面板731可覆盖显示面板741，当触控面板731测量到在其上或附近的触摸操作后，传送给处理器780以确定触摸事件的类型，随后处理器780根据触摸事件的类型在显示面板741上提供相应的视觉输出。虽然在图7中，触控面板731与显示面板741是作为两个独立的部件来实现手机的输入和输入功能，但是在某些实施例中，可以将触控面板731与显示面板741集成而实现手机的输入和输出功能。

手机700还可包括至少一种传感器750，比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。在一实施例中，光传感器可包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示面板741的亮度，接近传感器可在手机移动到耳边时，关闭显示面板741和/或背光。运动传感器可包括加速度传感器，通过加速度传感器可测量各个方向上加速度的大小，静止时可测量出重力的大小及方向，可用于识别手机姿态的应用(比如横竖屏切换)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等。此外，手机还可配置陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器等。

音频电路760、扬声器761和传声器762可提供用户与手机之间的音频接口。音频电路760可将接收到的音频数据转换后的电信号，传输到扬声器761，由扬声器761转换为声音信号输出；另一方面，传声器762将收集的声音信号转换为电信号，由音频电路760接收后转换为音频数据，再将音频数据输出处理器780处理后，经毫米波天线模组710可以发送给另一手机，或者将音频数据输出至存储器720以便后续处理。

处理器780是手机的控制中心，利用各种接口和线路连接整个手机的各个部分，通过运行或执行存储在存储器720内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器720内的数据，执行手机的各种功能和处理数据，从而对手机进行整体监控。在一实施例中，处理器780可包括一个或多个处理单元。在一实施例中，处理器780可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器780中。

手机700还包括给各个部件供电的电源790(比如电池)，优选的，电源可以通过电源管理系统与处理器780逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。

在一实施例中，手机700还可以包括摄像头、蓝牙模块等。

本申请所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用可包括非易失性和/或易失性存储器。合适的非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)，它用作外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDR SDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。