电子设备及其天线切换方法

本申请是申请日为2019年12月10日、申请号为201980071169.7的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本公开一般涉及电子设备，并且更具体地，涉及电子设备的天线切换方法。

背景技术

随着无线通信技术的发展，各种各样的电子设备(例如，用于通信的电子设备)被广泛使用。此外，多媒体内容在通信网络上的使用呈指数增长，而网络容量逐渐达到极限。在第四代(4G)通信系统商业化之后，已经研究了使用超高频(例如毫米波(mm波))频带(例如3GHz至300GHz频带)的下一代通信系统(例如第五代(5G)通信系统、预5G通信系统或新无线电(new radio，NR)通信系统)，以满足日益增长的无线电数据业务的需求。

发明内容

技术问题

当前正在开发下一代无线通信技术，以允许使用3GHz至100GHz的范围内的频率进行信号发送/接收，克服由于频率特性导致的高自由空间损耗，实施用于增加天线增益的有效安装结构，并实现相关的新天线结构。

例如，当与超高频带相对应的多个天线模块中的一个用于无线信号发送/接收时，使用中的天线模块处生成的热量可能增加。这可能会降低天线模块的性能。

技术方案

根据本公开的实施例，电子设备包括发送和接收无线信号的无线通信电路、电连接到无线通信电路的多个天线模块以及多个传感器模块。多个传感器模块中的每个传感器模块包含在多个天线模块中的相应天线模块中，或者被设置在多个天线模块中的相应天线模块附近。电子设备还包括电连接到无线通信电路、多个天线模块和多个传感器模块的处理器。处理器被配置为通过多个天线模块中的特定天线模块发送和接收无线信号。处理器还被配置为当通过多个传感器模块中的相应传感器模块测量的特定天线模块的温度超过预定值时，获取关于多个天线模块中的一个或多个其他天线模块中的每一个的状态信息。处理器还被配置为基于获取的状态信息，从特定天线模块切换到从一个或多个其他天线模块中选择的天线模块。

根据本公开的实施例，提供了一种电子设备的天线切换方法。通过多个天线模块中的特定天线模块发送和接收无线信号。当特定天线模块的温度超过预定值时，获取关于多个天线模块中的一个或多个其他天线模块中的每一个的状态信息。特定天线模块的温度通过多个传感器模块中的相应传感器模块来测量。多个传感器模块中的每个传感器模块包含在多个天线模块中的相应天线模块中，或者被设置在多个天线模块中的相应天线模块附近。基于获取的状态信息，特定天线模块被切换到从一个或多个其他天线模块中选择的天线模块。

有益效果

本公开的各种实施例提供了一种电子设备，其包括多个天线模块和设置在天线模块附近或包含在天线模块中的传感器模块。当其中天线模块中的一个被用于发送和接收无线信号时，电子设备可以从传感器模块获取所测量的使用中的天线模块的温度。如果获取的温度超过预定值，则电子设备可以从当前使用的天线模块切换到多个天线模块中的新的一个，然后通过该新的一个天线模块执行无线信号发送/接收。天线模块的这种切换操作可以防止天线模块的性能由于发热而劣化。

附图说明

当结合附图时，根据以下详细描述，本公开的上述和其他方面、特征和优点将更加清楚。

图1是示出根据实施例的网络环境中的电子设备的框图；

图2是示出根据实施例的包括多个蜂窝网络的网络环境中的电子设备的框图；

图3A是示出根据实施例的电子设备的前透视图；

图3B是示出根据实施例的电子设备的后透视图；

图3C是示出根据实施例的电子设备的分解透视图；

图4A是示出根据实施例的参考图2描述的第三天线模块的结构的图；

图4B是示出根据实施例的沿着图4A(a)的线Y-Y’截取的第三天线模块的截面图；

图5是示出根据实施例的电子设备的框图；

图6是示出根据实施例的包括多个天线模块的电子设备的配置的图；

图7是示出根据实施例的天线切换方法的流程图；

图8是示出根据实施例的天线切换方法的流程图；

图9是示出根据实施例的天线切换方法的流程图；

图10是示出根据实施例的天线切换方法的流程图；

图11是示出根据实施例的用于将当前使用的天线模块的波束成形角度应用于新使用的天线模块的方法的图；

图12是示出根据实施例的天线切换方法的流程图；

图13是示出根据实施例的具有相同阵列排列方向的多个天线模块的图；

图14是示出根据实施例的具有相同阵列排列方向的多个天线模块的辐射图案的图；以及

图15是示出根据实施例的具有不同阵列排列方向的多个天线模块的图。

具体实施方式

下面参考附图详细描述本公开的实施例。相同或相似的组件可以用相似的附图标记来表示，尽管它们在不同的附图中示出。可以省略对本领域已知的构造或过程的详细描述，以避免模糊本公开的主题。

图1是根据实施例的网络环境中的电子设备的框图。

参考图1，网络环境100中的电子设备101可以经由第一网络198(例如，短程无线通信网络)与第二电子设备102通信，或者经由第二网络199(例如，远程无线通信网络)与第三电子设备104或服务器108通信。根据实施例，电子设备101可以经由服务器108与第三电子设备104通信。根据实施例，电子设备101包括处理器120、存储器130、输入设备150、声音输出设备155、显示设备160、音频模块170、传感器模块176、接口177、触觉模块179、相机模块180、电源管理模块188、电池189、通信模块190、用户识别模块196或天线模块197。在一些实施例中，可以从电子设备101中省略组件(例如，显示设备160或相机模块180)中的至少一个，或者可以在电子设备101中添加一个或多个其他组件。在一些实施例中，组件中的一些可以实现为单个集成电路。例如，传感器模块176(例如，指纹传感器、虹膜传感器或照度传感器)可以实现为嵌入在显示设备160(例如，显示器)中。

例如，处理器120可以执行软件(例如，程序140)来控制与处理器120耦合的电子设备101的至少一个其他组件(例如，硬件或软件组件)，并且可以执行各种数据处理或计算。根据实施例，作为数据处理或计算的至少部分，处理器120可以将从另一组件(例如，传感器模块176或通信模块190)接收到的命令或数据加载到易失性存储器132中，处理存储在易失性存储器132中的命令或数据，并将结果数据存储在非易失性存储器134中。处理器120可以包括主处理器121(例如，中央处理单元(central processing unit，CPU)或应用处理器(application processor，AP))以及可以独立于主处理器121或与主处理器121结合操作的辅处理器123(例如，图形处理单元(graphic processing unit，GPU)、图像信号处理器(image signal processor，ISP)、传感器中枢处理器或通信处理器(communicationprocessor，CP))。附加地或可替代地，辅处理器123可以适配为比主处理器121消耗更少的功率，或者专用于特定功能。辅处理器123可以实现为独立于主处理器121或者作为主处理器121的部分。

辅处理器123可以在主处理器121处于非活动(例如，睡眠)状态时代替主处理器121，或者在主处理器121处于活动状态(例如，执行应用)时与主处理器121一起，控制与电子设备101的组件中至少一个组件(例如，显示设备160、传感器模块176或通信模块190)相关的功能或状态中的至少一些。根据实施例，辅处理器123(例如，ISP或CP)可以实现为功能上与辅处理器123相关的另一组件(例如，相机模块180或通信模块190)的部分。

存储器130可以存储由电子设备101的至少一个组件(例如，处理器120或传感器模块176)使用的各种数据。例如，各种数据可以包括软件(例如，程序140)和与其相关的命令的输入或输出数据。存储器130可以包括易失性存储器132或非易失性存储器134。

程序140可以作为软件存储在存储器130中，并且可以包括，例如操作系统(operating system，OS)142、中间件144或应用146。

输入设备150可以从电子设备101的外部(例如，用户)接收将由电子设备101的另一组件(例如，处理器120)使用的命令或数据。例如，输入设备150可以包括麦克风、鼠标、键盘或数字笔(例如，触控笔)。

声音输出设备155可以向电子设备101的外部输出声音信号。例如，声音输出设备155可以包括扬声器或接收器。扬声器可以用于一般目的，诸如用于播放多媒体，而接收器可以用于传入呼叫。根据实施例，接收器可以实现为与扬声器分离或者作为扬声器的部分。

显示设备160可以在视觉上向电子设备101的外部(例如，用户)提供信息。例如，显示设备160可以包括显示器、全息设备或投影仪，以及控制电路以控制显示器、全息设备和投影仪中相应的一个。根据实施例，显示设备160可以包括适配为检测触摸的触摸电路，或者适配为测量由触摸引起的力的强度的传感器电路(例如，压力传感器)。

音频模块170可以将声音转换为电信号，反之亦然。根据实施例，音频模块170可以经由输入设备150获得声音，或者经由声音输出设备155或与电子设备101直接(例如，有线)或无线耦合的外部电子设备(例如，电子设备102)(例如，扬声器或耳机)的耳机输出声音。

传感器模块176可以检测电子设备101的操作状态(例如，功率或温度)或电子设备101外部的环境状态(例如，用户的状态)，然后生成与检测到的状态相对应的电信号或数据值。根据实施例，例如，传感器模块176可以包括手势传感器、陀螺仪传感器、大气压力传感器、磁传感器、加速度传感器、抓握传感器、接近传感器、颜色传感器、红外(infrared，IR)传感器、生物度量传感器、温度传感器、湿度传感器或照度传感器。

接口177可以支持电子设备101直接(例如，有线地)或无线地与外部电子设备(例如，第二电子设备102)耦合所使用的一个或多个指定协议。根据实施例，例如，接口177可以包括高清多媒体接口(high definition multimedia interface，HDMI)、通用串行总线(universal serial bus，USB)接口、安全数字(secure digital，SD)卡接口或音频接口。

连接端178可以包括连接器，经由该连接器，电子设备101可以与外部电子设备(例如，第二电子设备102)物理连接。根据实施例，例如，连接端178可以包括HDMI连接器、USB连接器、SD卡连接器或音频连接器(例如，耳机连接器)。

触觉模块179可以将电信号转换为机械刺激(例如，振动或移动)或电刺激，其可以由用户经由用户的触觉或动觉来识别。根据实施例，例如，触觉模块179可以包括马达、压电元件或电刺激器。

相机模块180可以捕获静止图像或移动图像。根据实施例，相机模块180可以包括一个或多个镜头、图像传感器、图像信号处理器或闪光灯。

电源管理模块188可以管理供给电子设备101的电力。根据实施例，例如，电源管理模块188可以实现为电源管理集成电路(power management integrated circuit，PMIC)的至少部分。

电池189可以向电子设备101的至少一个组件供电。根据实施例，例如，电池189可以包括不可再充电的一次电池、可再充电的二次电池或燃料电池。

通信模块190可以支持在电子设备101和外部电子设备(例如，第二电子设备102、第三电子设备104或服务器108)之间建立直接(例如，有线)通信信道或无线通信信道，并经由建立的通信信道执行通信。通信模块190可以包括可独立于处理器120(例如，AP)操作的一个或多个CP且支持直接(例如，有线)通信或无线通信。根据实施例，通信模块190可以包括无线通信模块192(例如，蜂窝通信模块、短程无线通信模块或全球导航卫星系统(globalnavigation satellite system，GNSS)通信模块)(例如，无线收发器)或有线通信模块194(例如，局域网(local area network，LAN)通信模块或电力线(power linecommunication，PLC)通信模块)(例如，有线收发器)。这些通信模块中相应的一个可以经由第一网络198(例如，短程通信网络，诸如Bluetooth

天线模块197可以向或从电子设备101的外部(例如，外部电子设备)发送或接收信号或功率。根据实施例，天线模块197可以包括天线，该天线包括由形成在基底(例如，印刷电路板(printed circuit board，PCB))中或基底上的导电材料或导电图案实现的辐射元件。天线模块197可以包括多个天线。在这种情况下，例如，通信模块190(例如，无线通信模块192)可以从多个天线中选择适合于在通信网络(诸如，第一网络198或第二网络199)中使用的通信方案的至少一个天线。然后，可以经由所选至少一个天线在通信模块190和外部电子设备之间发送或接收信号或电力。除辐射元件之外的另一组件(例如，射频集成电路(radio frequency integrated circuit，RFIC))可以附加地形成为天线模块197的部分。

上述组件中的至少一些可以相互耦合，并经由外围设备间通信方案(例如，总线、通用输入和输出(general purpose input and output，GPIO)、串行外围设备接口(serialperipheral interface，SPI)或移动工业处理器接口(mobile industry processorinterface，MIPI))在它们之间传送信号(例如，命令或数据)。

根据实施例，可以经由与第二网络199耦合的服务器108在电子设备101和外部电子设备104之间发送或接收命令或数据。电子设备102和104中的每一个可以是与电子设备101相同类型或不同类型的设备。要在电子设备101上执行的操作中的所有或一些可以在外部电子设备102、104或108的一个或多个上执行。例如，如果电子设备101应该自动或者响应于来自用户或另一设备的请求执行功能或服务，那么替代执行该功能或服务，或者除了执行该功能或服务之外，电子设备101可以请求一个或多个外部电子设备执行该功能或服务的至少部分。接收该请求的一个或多个外部电子设备可以执行请求的功能或服务的至少部分，或者与该请求相关的附加功能或附加服务，并且将执行的结果传送到电子设备101。电子设备101可以在对结果进行或不进行进一步处理的情况下提供结果，作为对请求的答复的至少部分。为此，例如，可以使用云计算、分布式计算或客户端-服务器计算技术。

图2是示出根据实施例的包括多个蜂窝网络的网络环境中的电子设备的框图。

参考图2，网络环境200中的电子设备101包括第一通信处理器(CP)212、第二CP214、第一射频集成电路(RFIC)222、第二RFIC 224、第三RFIC 226、第四RFIC 228、第一射频前端(radio frequency front end，RFFE)232、第二RFFE 234、第一天线模块242、第二天线模块244以及天线248。电子设备101包括处理器120和存储器130。第二网络199包括第一蜂窝网络292和第二蜂窝网络294。根据另一实施例，电子设备101还可以包括参考图1描述的组件中的至少一个，并且第二网络199还可以包括至少一个其他网络。根据实施例，第一CP212、第二CP 214、第一RFIC 222、第二RFIC224、第四RFIC 228、第一RFFE 232和第二RFFE234可以形成无线通信模块192的至少部分。根据另一实施例，第四RFIC 228可以被省略或被包括为第三RFIC 226的部分。

第一CP 212可以建立用于与第一蜂窝网络292进行无线通信的频带的通信信道，并通过建立的通信信道支持传统网络通信。第一蜂窝网络可以是包括第二代(2G)、3G、4G或长期演进(long term evolution，LTE)网络的传统网络。第二CP 214可以建立与将用于与第二蜂窝网络294进行无线通信的频带的指定频带(例如，大约6GHz到大约60GHz)相对应的通信信道，并且通过建立的通信信道支持5G网络通信。第二蜂窝网络294可以是在3GPP中定义的5G网络。此外，第一CP 212或第二CP 214可以建立与将用于与第二蜂窝网络294进行无线通信的频带的另一指定频带(例如，大约6GHz或更低)相对应的通信信道，并通过建立的通信信道支持5G网络通信。第一CP212和第二CP 214可以在单个芯片或单个封装中实现。第一CP 212或第二CP 214可以与处理器120、辅处理器123或通信模块190一起形成在单个芯片或单个封装中。

在发送时，第一RFIC 222可以将由第一CP 212生成的基带信号转换为在第一蜂窝网络292(例如，传统网络)中使用的约700MHz至约3GHz的射频(radio frequency，RF)信号。在接收时，可以通过天线(例如，第一天线模块242)从第一蜂窝网络292(例如，传统网络)获得RF信号，并通过RFFE(例如，第一RFFE 232)对该RF信号进行预处理。第一RFIC 222可以将预处理的RF信号转换为基带信号，以便由第一CP 212处理。

在发送时，第二RFIC 224可以将由第一CP 212或第二CP 214生成的基带信号转换为将在第二蜂窝网络294(例如，5G网络)中使用的Sub6(6以下)频带(例如，6GHz或更低)的RF信号(下文中称为5G Sub6 RF信号)。在接收时，可以通过天线(例如，第二天线模块244)从第二蜂窝网络294(例如，5G网络)获得5G Sub6 RF信号，并且通过RFFE(例如，第二RFFE234)对该RF信号进行预处理。第二RFIC 224可以将预处理的5G Sub6 RF信号转换为基带信号，以便由第一CP 212或第二CP 214的相应CP来处理。

第三RFIC 226可以将由第二CP 214生成的基带信号转换为将在第二蜂窝网络294(例如，5G网络)中使用的5G Above6(6以上)频带(例如，大约6GHz至大约60GHz)的RF信号(下文中称为5G Above6 RF信号)。在接收时，可以通过天线(例如，天线248)从第二蜂窝网络294(例如，5G网络)获得5G Above6 RF信号，并通过第三RFFE 236对该RF信号进行预处理。第三RFIC 226可以将预处理的5G Above6 RF信号转换为基带信号，以便由第二CP 214处理。根据实施例，第三RFFE 236可以形成为第三RFIC226的部分。

根据实施例，电子设备101可以包括与第三RFIC 226分开、或者作为第三RFIC 226的至少部分的第四RFIC 228。在这种情况下，第四RFIC 228可以将由第二CP 214生成的基带信号转换为中频带(例如，大约9GHz至大约11GHz)的RF信号(下文中称为中频(intermediate frequency，IF)信号)，并将该IF信号传送到第三RFIC 226。第三RFIC 226可以将该IF信号转换为5G Above6 RF信号。在接收时，5G Above6 RF信号可以通过天线(例如，天线248)从第二蜂窝网络294(例如，5G网络)接收，并由第三RFIC 226转换为IF信号。第四RFIC 228可以将IF信号转换为基带信号，以便由第二CP214处理。

根据实施例，第一RFIC 222和第二RFIC 224可以实现为单个封装或单个芯片的至少部分。第一RFFE 232和第二RFFE 234可以实现为单个封装或单个芯片的至少部分。第一天线模块242或第二天线模块244中的至少一个可以被省略或者可以与另一天线模块组合以处理相应的多个频带的RF信号。

根据实施例，第三RFIC 226和天线248可以被设置在同一基底上，以形成第三天线模块246。例如，无线通信模块192或处理器120可以被设置在第一基底(例如，主PCB)上。在这种情况下，第三RFIC 226被设置在第一基底的部分区域(例如，下表面)和单独的第二基底(例如，子PCB)中，并且天线248被设置在其另一部分区域(例如，上表面)中；因此，可以形成第三天线模块246。通过将第三RFIC 226和天线248设置在同一基底中，可以减小其间的传输线的长度。例如，这可以减少在5G网络通信中使用的高频带(例如，大约6GHz到大约60GHz)的信号通过传输线的损耗(例如，衰减)。因此，电子设备101可以提高与第二蜂窝网络294(例如，5G网络)的通信的质量或速度。

根据实施例，天线248可以形成在包括可以用于波束成形的多个天线元件的天线阵列中。在这种情况下，第三RFIC 226可以包括与多个天线元件相对应的多个相移器238，例如，作为第三RFFE 236的部分。在发送时，多个相移器238中的每一个可以转换将通过相应的天线元件被发送到电子设备101的外部(例如，5G网络的基站)的5G Above6 RF信号的相位。在接收时，多个相移器238中的每一个可以通过相应的天线元件，将从外部接收到的5G Above6 RF信号的相位转换为相同的相位或基本相同的相位。这使得能够通过电子设备101和外部之间的波束成形进行发送或接收。

第二蜂窝网络294(例如，5G网络)可以独立于第一蜂窝网络292(例如，传统网络)操作(例如，独立的(stand-alone，SA))，或者可以结合第一蜂窝网络292操作(例如，非独立的(non-stand alone，NSA))。例如，5G网络可以仅具有接入网(例如，5G无线电接入网(radio access network，RAN)或下一代(next generation，NG)RAN)，而不具有核心网(例如，下一代核心网(next generation core，NGC))。在这种情况下，在接入5G网络的接入网之后，电子设备101可以在传统网络的核心网络(例如，演进的分组核心网(evolved packedcore，EPC))的控制下接入外部网络(例如，互联网)。用于与传统网络通信的协议信息(例如，LTE协议信息)或用于与5G网络通信的协议信息(例如，新无线电(NR)协议信息)可以存储在存储器130中，以由其他组件(例如，处理器120、第一CP 212或第二CP 214)访问。

图3A是示出根据实施例的电子设备的前透视图。

图3B是示出根据实施例的电子设备的后透视图。

参考图3A和图3B，电子设备300包括外壳310，该外壳310具有第一表面(或前表面)310A、第二表面(或后表面)310B以及包围第一表面310A和第二表面310B之间的空间的侧表面310C。外壳可以指形成第一表面310A、第二表面310B和侧表面310C中的一些的结构。第一表面310A可以由至少部分基本透明的前板302(例如，包括各种涂层的聚合物板或玻璃板)形成。第二表面310B可以由基本不透明的后板311形成。例如，后板311可以由涂覆或彩色玻璃、陶瓷、聚合物、金属(例如铝、不锈钢(stainless steel，STS)或镁)或上述材料中的至少两种的组合形成。侧表面310C可以耦合到前板302和后板311，并且由包括金属和/或聚合物的侧边框(bezel)结构(或侧构件)318形成。后板311和侧边框结构318可以一体形成，并且包括相同的材料(例如，诸如铝的金属材料)。

前板302包括在前板302的长边的两端、从第一表面310A向后板311无缝弯曲和延伸的两个第一区域310D。如图3B所示，后板311包括在长边的两端、从第二表面310B向前板302无缝弯曲和延伸的两个第二区域310E。前板302(或后板311)可以仅包括第一区域310D(或第二区域310E)中的一个。可以不包括第一区域310D或第二区域310E的部分。当从电子设备300的侧表面观察时，侧边框结构318可以在不包括第一区域310D或第二区域310E的侧表面处具有第一厚度(或宽度)，并且在包括第一区域310D或第二区域310E的侧表面处具有小于第一厚度的第二厚度。

根据实施例，电子设备300包括显示器301、音频模块303、307和314、传感器模块304、316和319、相机模块305、312和313、键输入设备317、发光元件306以及连接器孔308和309中的至少一个。电子设备300可以省略组件(例如，键输入设备317或发光元件306)中的至少一个，或者可以包括附加的组件。

例如，显示器301可以通过前板302的大部分暴露。显示器301的至少部分可以通过形成侧表面310C和第一表面310A的第一区域310D的前板302暴露。显示器301的边缘可以形成为与前板302的相邻外边缘形状基本相同。为了扩大显示器301暴露的区域，显示器301的外边缘和前板302的外边缘之间的距离可以形成为基本相同。

在显示器301的屏幕显示区域的部分中，可以形成凹陷(recess)或开口(opening)，并且可以包括与凹陷或开口对准的音频模块314和传感器模块304、相机模块305以及发光元件306中的至少一个。在显示器301的屏幕显示区域的后表面，可以包括音频模块314、传感器模块304、相机模块305、指纹传感器模块316和发光元件306中的至少一个。显示器301可以耦合到或者放置为邻近触摸检测电路、能够测量触摸的强度(压力)的压力传感器和/或用于检测磁场方法的触控笔的数字化仪。传感器模块304和319的至少部分和/或键输入设备317的至少部分可以被放置在第一区域310D和/或第二区域310E中。

音频模块303、307和314包括麦克风孔303和扬声器孔307和314。麦克风孔303可以包括用于在其中获得外部声音的麦克风，并且在一些实施例中，可以包括多个麦克风以检测声音的方向。扬声器孔307和314可以包括外部扬声器孔307和呼叫接收器孔314。扬声器孔307和314以及麦克风孔303可以实现为一个孔，或者可以包括扬声器而不包括扬声器孔307和314(例如，压电扬声器)。

传感器模块304、316和319可以生成与电子设备300内部的操作状态或电子设备300外部的环境状态相对应的电信号或数据值。例如，传感器模块304、316和319可以包括被设置在外壳310的第一表面310A处的第一传感器模块304(例如，接近传感器)和/或第二传感器模块(例如，指纹传感器)，和/或被设置在外壳310的第二表面310B处的第三传感器模块319(例如，心率监测器(heart rate monitor，HRM)传感器)和/或第四传感器模块316(例如，指纹传感器)。指纹传感器可以被设置在外壳310的第二表面310B以及第一表面310A(例如，显示器301)处。电子设备300还可以包括传感器模块，例如，手势传感器、陀螺仪传感器、气压传感器、磁传感器、加速度传感器、抓握传感器、颜色传感器、IR传感器、生物度量传感器、温度传感器、湿度传感器和照度传感器304中的至少一个。

相机模块305、312和313包括被设置在电子设备300的第一表面310A处的第一相机设备305、被设置在电子设备300的第二表面310B处的第二相机设备312以及闪光灯313。相机模块305和312可以包括一个或多个镜头、图像传感器和图像信号处理器。例如，闪光灯313可以包括发光二极管或氙灯。两个或更多个镜头(红外相机、广角和远摄镜头)以及图像传感器可以被设置在电子设备300的一个表面上。

键输入设备317被设置在外壳310的侧表面310C处。电子设备300可以不包括上述键输入设备317中的一些或全部，并且未包括的键输入设备317可以以其他形式实现，诸如，例如作为显示器301上的软键。键输入设备317可以包括被设置在外壳310的第二表面310B处的传感器模块316。

例如，发光元件306被设置在外壳310的第一表面310A处。例如，发光元件306可以以光学形式提供电子设备300的状态信息。例如，发光元件306可以提供与相机模块305的操作交互工作的光源。例如，发光元件306可以包括发光二极管(light emitting diode，LED)、IR LED和氙灯。

连接器端口308和309包括第一连接器端口308和第二连接器孔(例如，耳机插孔)309，第一连接器端口308可以接收用于向外部电子设备发送和从外部电子设备接收电力和/或数据的连接器(例如，USB连接器)，第二连接器孔309可以接收用于向外部电子设备发送和从外部电子设备接收音频信号的连接器。

图3C是示出根据实施例的电子设备的分解透视图。

参考图3C，电子设备320包括侧边框结构321、第一支撑构件3211(例如，支架)、前板322、显示器323、印刷电路板324、电池325、第二支撑构件326(例如，后壳)、天线327和后板328。电子设备320可以省略组件(例如，第一支撑构件3211或第二支撑构件326)中的至少一个，或者可以包括附加的组件。电子设备320的组件中的至少一个可以与图3A或图3B的电子设备300的组件中的至少一个相同或相似，如上面详细描述的。

第一支撑构件3211可以被设置在电子设备320内部以连接到侧边框结构321，或者可以与侧边框结构321一体形成。例如，第一支撑构件3211可以由金属材料和/或非金属(例如，聚合物)材料制成。在第一支撑构件3211中，显示器323可以耦合到第一支撑构件3211的一个表面，并且印刷电路板324可以耦合到第一支撑构件3211的另一表面。在印刷电路板324中，可以安装处理器、存储器和/或接口。例如，处理器可以包括CPU、AP、GPU、ISP、传感器中枢处理器和CP中的一个或多个。

例如，存储器可以包括易失性存储器或非易失性存储器。

接口可以包括例如HDMI、USB接口、SD卡接口和/或音频接口。例如，接口可以将电子设备320电连接或物理连接到外部电子设备，并且包括USB连接器、SD卡/多媒体卡(multimedia card，MMC)连接器或音频连接器。

电池325是用于向电子设备320的至少一个组件供电的设备，并且可以包括例如不可再充电的原电池(primary battery)、可再充电的二次电池或燃料电池。例如，电池325的至少部分可以被设置在与印刷电路板324基本相同的平面上。电池325可以整体被设置在电子设备320内部，或者可以可拆卸地被设置在电子设备320中。

天线327可以被设置在后板328和电池325之间。例如，天线327可以包括近场通信(near field communication，NFC)天线、无线充电天线和/或磁安全传输(magneticsecure transmission，MST)天线。例如，天线327可以执行与外部设备的短程通信，或者可以无线发送和接收充电所需的电力。在一个实施例中，天线结构可以由侧边框结构321和/或第一支撑构件3211的一些或组合形成。

图4A是示出根据实施例的参考图2描述的第三天线模块的结构的图。

图4A(a)是示出从一侧观察的第三天线模块246的透视图，而图4A(b)是示出从另一侧观察的第三天线模块246的透视图。图4A(c)是示出沿着图4A的线X-X’截取的第三天线模块246的截面图。

参考图4A，在一个实施例中，第三天线模块246包括印刷电路板410、天线阵列430、RFIC 452和PMIC 454。可替代地，第三天线模块246还可以包括屏蔽构件490。在其他实施例中，可以省略上述组件中的至少一个，或者可以一体形成组件中的至少两个。

印刷电路板410可以包括与导电层交替堆叠的多个导电层和多个非导电层。印刷电路板410可以使用导电层中形成的布线和导电通孔在印刷电路板410和/或设置在外部的各种电子元件之间提供电连接。

天线阵列430包括被设置为形成定向波束的多个天线元件432、434、436或438。如图4A所示，天线元件432、434、436或438可以形成在印刷电路板410的第一表面处。根据另一实施例，天线阵列430可以形成在印刷电路板410内部。天线阵列430可以包括相同或不同形状或种类的多个天线阵列(例如，偶极(dipole)天线阵列和/或贴片(patch)天线阵列)。

RFIC 452被设置在印刷电路板410的与天线阵列间隔开的另一区域(例如，与第一表面相对的第二表面)中。RFIC 452被配置为处理通过天线阵列430发送/接收的所选频带的信号。根据实施例，在发送时，RFIC 452可以将从CP获得的基带信号转换为指定频带的RF信号。在接收时，RFIC 452可以将通过天线阵列430接收到的RF信号转换为基带信号，并将该基带信号传送到CP。

根据另一实施例，在发送时，RFIC 452可以将从中频集成电路(intermediatefrequency integrate circuit，IFIC)(例如，图2的228)获得的IF信号(例如，大约9GHz到大约11GHz)上变频为所选频带的RF信号。在接收时，RFIC 452可以下变频通过天线阵列430获得的RF信号，将该RF信号转换为IF信号，并将该IF信号传送到IFIC。

PMIC 454被设置在印刷电路板410的与天线阵列430间隔开的另一部分区域(例如，第二表面)中。PMIC 454可以从主PCB接收电压，以提供天线模块上的各种组件(例如，RFIC 452)所需的电力。

屏蔽构件490被设置在印刷电路板410的部分(例如，第二表面)处，以便电磁地屏蔽RFIC 452或PMIC 454中的至少一个。根据实施例，屏蔽构件490包括屏蔽罐(can)。

在各种实施例中，第三天线模块246通过模块接口电连接到另一个印刷电路板(例如，主电路板)。模块接口可以包括连接构件，诸如，例如同轴电缆连接器、板对板连接器、插入器或柔性印刷电路板(flexible printed circuit board，FPCB)。天线模块的RFIC 452和/或PMIC 454可以通过连接构件电连接到印刷电路板。

图4B是示出根据实施例的沿着图4A(a)的线Y-Y’截取的第三天线模块的截面图。所示实施例的印刷电路板410包括天线层411和网络层413。

参考图4B，天线层411包括至少一个电介质层437-1、以及形成在该电介质层的外表面上或内的天线元件436和/或馈电部分425。馈电部分425包括馈电点427和/或馈电线429。

网络层413包括至少一个电介质层437-2、至少一个地层433、至少一个导电通孔(via)435、传输线423和/或形成在该电介质层的外表面上或内的馈电线429。

此外，如图4B所示，图4A(c)的RFIC 452可以通过例如第一和第二焊料凸块(solder bump)440-1和440-2电连接到网络层413。在其他实施例中，可以使用各种连接结构(例如，焊料或球栅阵列(ball grid array，BGA))来代替焊料凸块。RFIC 452可以通过第一焊料凸块440-1、传输线423和馈电部分425电连接到天线元件436。RFIC 452也可以通过第二焊料凸块440-2和导电通孔435电连接到地层433。RFIC 452也可以通过馈电线429电连接到上述模块接口。

图5是示出根据实施例的电子设备的框图。

参考图5，框图500中所示的电子设备501包括无线通信电路505、第一天线模块510、第二天线模块520、第三天线模块530、传感器模块550、存储器560和处理器570。第一天线模块510、第二天线模块520和第三天线模块530可以是与图2中的第三天线模块246相同的类型。

在实施例中，第一天线模块510可以包含第一传感器模块551。类似地，第二天线模块520可以包含第二传感器模块553，并且第三天线模块530可以包含第三传感器模块555。也就是，传感器模块550的第一至第三传感器模块551、553和555可以分别包含在第一至第三天线模块510、520和530中。在另一实施例中，传感器模块550的第一至第三传感器模块551、553和555可以分别被设置在第一至第三天线模块510、520和530附近。

在实施例中，无线通信电路505可以被配置为通过第一天线模块510、第二天线模块520和第三天线模块530之一发送和接收第一频带的无线信号。

无线通信电路505可以包括开关单元，用于电连接到第一至第三天线模块510、520和530中的每一个或者从其断开。在另一实施例中，这样的开关单元可以不包括在电子设备501中。相反，电子设备501可以选择性地激活分别连接到第一至第三天线模块510、520和530的无线通信电路505的端口，使得无线通信电路505电连接到天线模块中期望的一个(即，切换操作)。

第一至第三天线模块510、520和530可以支持使用第一频带(例如，6GHz或更高)的5G通信。

在实施例中，传感器模块550包括第一传感器模块551、第二传感器模块553和第三传感器模块555。第一至第三传感器模块551、553和555中的每一个可以被设置在第一至第三天线模块510、520和530的相应的一个附近或包含在第一至第三天线模块510、520和530的相应的一个中。例如，传感器模块550可以包括温度传感器。使用温度传感器，第一至第三传感器模块551、553和555中的每一个可以测量第一至第三天线模块510、520和530的相应的一个的温度，并将测量的温度发送到处理器570。

尽管描述了电子设备501包括发送和接收第一频带的无线信号的第一至第三天线模块510、520和530，但是这不被解释为限制。电子设备501还可以包括至少一个天线模块，用于发送和接收LTE或5G通信的第二频带的无线信号。例如，第二频带可以是6GHz或更低。

在实施例中，存储器560可以存储用于第一至第三天线模块510、520和530的波束成形的波束本(book)。

存储器560可以存储预定值，用于基于通过第一至第三天线模块510、520和530接收到的信号的质量(例如，参考信号接收功率(reference signal received power，RSRP)、参考信号接收质量(reference signal received quality，RSRQ)或接收信号强度指示(received signal strength indication，RSSI))来确定用于信号发送/接收的特定天线模块。

存储器560还可以存储预定值，用于基于由传感器模块550测量的温度来确定在第一至第三天线模块510、520和530处是否发生发热。

存储器560还可以存储关于第一至第三天线模块510、520和530的发热信息的表。例如，该表可以记录天线模块510、520和530中的每一个的特定时间温度、天线模块510、520和530中的每一个在电子设备501中的安装位置、天线模块510、520和530中的每一个的发热时间和/或天线模块510、520和530中的每一个的冷却时间。这里，发热时间可以指示由于发热而达到给定高温所花费的时间。此外，冷却时间可以指示由于冷却而达到给定低温所需的时间。

在实施例中，处理器570可以测量通过天线模块510、520和530接收到的信号的质量(例如，RSRP、RSRQ或RSSI)。此外，处理器570可以将测量的天线模块510、520和530的信号质量存储在存储器560中。此外，基于测量的信号质量，处理器570可以选择天线模块510、520和530中的特定一个用于发送和接收无线信号。如果所选特定天线模块的温度超过预定值，则处理器570可以获取关于天线模块510、520和530中除特定天线模块之外的其他天线模块中的至少一个的状态信息。状态信息可以包括每个天线模块的温度、RSSI、RSRP、RSRQ或阵列排列方向中的至少一个。

基于获取的状态信息，处理器570可以从其他天线模块中选择满足预定条件的一个天线模块。例如，预定条件可以包括温度小于预定值的情况，RSSI(或RSRQ，RSRP)超过预定值的情况、和/或阵列排列方向等于特定天线模块的阵列排列方向的情况。然后，处理器570可以控制所选天线模块发送和接收无线信号。

当不存在满足预定条件的天线模块时(例如，当诸如RSSI、RSRQ或RSRP的信号质量不超过预定值并且当温度大于预定值时)，处理器570可以输出指示无线通信(例如，5G通信)不可用的通知。此外，处理器570可以停止使用第一频带执行无线通信(例如，5G通信)，改变使用中的天线模块，并且使用不同于第一频带的第二频带执行另一无线通信(例如，LTE或5G通信)。例如，电子设备501可以向基站发送指示通信不能在第一频带中继续的信息，然后基站可以向电子设备501分配用于第二频带的无线通信的合适资源。第二频带可以是6GHz或更低。

在改变到与第二频带的LTE或5G通信相对应的天线模块之后，处理器570可以周期性地测量使用第一频带的5G通信的天线模块510、520和530的信号质量(例如，RSSI、RSRQ或RSRP)和温度。如果在天线模块中存在满足预定条件的天线模块，则处理器570可以通过在连续使用第二频带的天线模块的同时，使用满足预定条件的天线模块来尝试并执行第一频带的无线通信(例如，5G通信)。

当测量的当前用于发送和接收无线信号的一个天线模块的温度超过预定值时，处理器570可以将当前使用的天线模块形成的波束成形角度存储在存储器560中。此外，处理器570可以将存储在存储器560中的波束成形角度映射到用于切换的合适的天线模块。使用合适的天线模块，处理器570可以以映射的波束成形角度发送和接收无线信号。

图6是示出根据实施例的包括多个天线模块的电子设备的配置的图。

图6所示的电子设备600可以至少部分地类似于图1中的电子设备101或图3A中的电子设备300，或者还可以包括电子设备的另一实施例。

参考图6，电子设备600包括侧向构件610。侧向构件610包括第一至第四侧向表面611至614。第一侧向表面611具有第一长度。第二侧向表面612在垂直于第一侧向表面611的方向上延伸，并且具有小于第一长度的第二长度。第三侧向表面613在平行于第一侧向表面611的方向上延伸，并且具有第一长度。第四侧向表面614在平行于第二侧向表面612的方向上延伸，并且具有第二长度。电子设备600在其内部空间601内包括电池640和设备基底620。设备基底620可以被设置为与电池640部分重叠或者不重叠。电子设备600可以包括被设置在内部空间601内的不同位置处的多个天线模块510、520和530。天线模块510、520和530可以电连接到设备基底620。虽然具有基本相同的配置，但是天线模块510、520和530全部可以被设置为至少部分地在电子设备600的内部空间601内形成不同的波束图案方向。

第一天线模块510包括PCB 511和设置在PCB 511上的第一和第二天线阵列AR1和AR2。第一天线阵列AR1可以具有以规则间隔排列的多个导电贴片。第一天线阵列AR1可以作为贴片天线阵列操作。第二天线阵列AR2可以具有以规则间隔排列的多个导电图案。第二天线阵列AR2可以作为偶极天线阵列操作。第二和第三天线模块520和530中的每一个可以具有与第一天线模块510基本相同的配置。

第一天线模块510被设置在电子设备600的内部空间601中的第一侧向表面611附近。第一天线模块510的第一天线阵列AR1可以在电子设备600的后板311的方向(例如，图3B中的-z方向)上形成波束图案，并且第二天线阵列AR2可以通过在第一侧向表面611中部分形成的第一非导电区域611a、在第一侧向表面611的方向(由①指示)上形成波束图案。

第二天线模块520被设置在电子设备600的内部空间601中的第二侧向表面612附近。第二天线模块520的第一天线阵列AR1可以在电子设备600的后板311的方向(例如，图3B中的-z方向)上形成波束图案，并且第二天线阵列AR2可以通过在第二侧向表面612中部分形成的第二非导电区域612a、在第二侧向表面612的方向(由②指示)上形成波束图案。

第三天线模块530被设置在电子设备600的内部空间601中的第三侧向表面613附近。第三天线模块530的第一天线阵列AR1可以在电子设备600的后板311的方向(例如，图3B中的-z方向)上形成波束图案，并且第二天线阵列AR2可以通过在第三侧向表面613中部分形成的第三非导电区域613a、在第三侧向表面613的方向(由③指示)上形成波束图案。

图7是示出根据实施例的天线切换方法的流程图。

参考图7，在流程图700的步骤701，处理器通过多个天线模块中的特定天线模块发送和接收无线信号。在实施例中，多个天线模块可以通过发送和接收第一频带(例如，6GHz或更高)的无线信号来执行无线通信。

在步骤703，当特定天线模块的温度超过预定值时，处理器获取关于多个天线模块中的其他天线模块(即，除特定天线模块之外的天线模块)中的至少一个的状态信息。

多个天线模块可以分别具有传感器模块。这种传感器模块可以分别被设置在多个天线模块附近或包含在多个天线模块中。传感器模块可以包含温度传感器。处理器可以从被设置在其他天线模块中的每一个附近或包含在其他天线模块中的每一个中的传感器模块(例如，温度传感器)获取其他天线模块中的每一个的温度。

被设置在特定天线模块附近或包含在特定天线模块中的传感器模块，例如温度传感器，可以以规则时间间隔(即，周期性地)测量特定天线模块的温度。然后，处理器可以从传感器模块获取测量的温度。

在步骤703获取的状态信息可以包括每个天线模块的温度、通过每个天线模块接收到的信号的质量(例如，RSSI、RSRP或RSRQ)或每个天线模块的阵列排列方向中的至少一个。

在实施例中，当特定天线模块的温度没有超过(即，小于或等于)预定值时，处理器可以连续地执行上述步骤701。

在步骤705，处理器可以基于获取的状态信息，从特定天线模块切换到从其他天线模块中选择的天线模块。

基于获取的状态信息，处理器可以从特定天线模块切换到满足预定条件的一个天线模块。例如，预定条件可以包括温度小于预定值的情况，RSSI、RSRQ或RSRP超过预定值的情况，和/或阵列排列方向等于特定天线模块的阵列排列方向的情况。

处理器可以通过使用通过上述切换操作选择的天线模块来发送和接收无线信号。

在实施例中，当不存在满足预定条件的天线模块时(例如，当诸如RSSI、RSRQ或RSRP的信号质量不超过预定值并且当温度大于预定值时)，处理器可以输出指示使用第一频带的无线通信(例如，5G通信)不可用的通知。此外，处理器可以停止使用第一频带执行无线通信(例如，5G通信)，改变使用中的天线模块，并且使用不同于第一频带的第二频带执行另一无线通信(例如，LTE或5G通信)。例如，电子设备可以向基站发送指示通信不能在第一频带中继续的信息，然后基站可以向电子设备分配用于第二频带的无线通信的合适资源。第二频带可以是6GHz或更低。

在将无线通信从第一频带改变到第二频带之后，处理器可以周期性地测量用于使用第一频带的5G通信的天线模块的信号质量(例如，RSSI、RSRQ或RSRP)和温度。如果在天线模块中存在满足预定条件(例如，信号质量超过预定值并且温度小于预定值)的天线模块，则处理器可以通过使用满足预定条件的天线模块来尝试并执行第一频带的无线通信(例如，5G通信)，同时使用第二频带的天线模块来维持无线通信。

图8是示出根据实施例的天线切换方法的流程图。

参考图8，在流程图800的步骤801，处理器通过多个天线模块中的特定天线模块发送和接收无线信号。

在步骤803，处理器测量特定天线模块的温度。例如，处理器可以通过传感器模块(例如，温度传感器)以规则时间间隔(即，周期性地)测量特定天线模块的温度。传感器模块可以被设置在特定天线模块附近或者包含在特定天线模块中。

在步骤805，处理器确定测量的温度是否超过预定值。如果测量的温度超过预定值，则在步骤807，处理器测量多个天线模块中的至少一个其他天线模块(即，除特定天线模块之外的天线模块)的温度。例如，处理器可以从被设置在其他天线模块中的每一个附近或包含在其他天线模块中的每一个中的传感器模块(例如，温度传感器)获取其他天线模块中的每一个的温度。

在步骤809，处理器基于测量的其他天线模块中的每一个的温度，从特定天线模块切换到从其他天线模块中选择的一个天线模块。

在另一实施例中，处理器不仅可以基于测量的温度，还可以基于存储在存储器中的关于每个天线模块的发热信息的表，来执行天线模块的上述切换操作。关于发热信息的表可以记录每个天线模块的特定时间温度、电子设备中每个天线模块的安装位置、每个天线模块的发热时间和/或每个天线模块的冷却时间。发热时间可以指示由于发热而达到给定高温所需的时间。此外，冷却时间可以指示由于冷却而达到给定低温所需的时间。通常，安装在电子设备中不同位置的天线模块可以具有不同的发热时间和不同的冷却时间。因此，当选择一个天线模块用于切换时，处理器可以基于关于发热信息的表选择具有更长发热时间和/或更短冷却时间的天线模块。

在又一实施例中，处理器可以仅基于关于每个天线模块的发热信息的表来执行天线模块的上述切换操作。

图9是示出根据实施例的天线切换方法的流程图。

参考图9，在流程图900的步骤901，处理器测量通过多个天线模块中的每一个接收到的信号的质量(例如，RSSI)。例如，处理器可以周期性地和/或根据无线通信(例如，5G通信)中的每个帧来测量接收信号质量。此外，处理器可以将测量的信号质量存储在存储器中。当当前用于发送和接收无线信号的特定天线模块的温度超过第一预定值时，存储的信号质量可以用于确定用于切换的另一个天线模块。

在步骤903，处理器基于测量的信号质量，确定多个天线模块中的特定天线模块。例如，处理器可以选择信号质量(例如，RSSI)超过第二预定值的特定天线模块。如果存在信号质量超过第二预定值的两个或更多个天线模块，则处理器可以选择具有最佳质量(例如，最大RSSI)的特定天线模块。

在步骤905，处理器通过使用确定的特定天线模块发送和接收无线信号。

处理器在步骤907测量执行信号发送/接收的特定天线模块的温度，然后在步骤909确定测量的温度是否超过第一预定值。

步骤907和909与上面详细描述的图8中的步骤803和805相同。

当测量的温度超过第一预定值时，在步骤911，处理器基于测量的其他天线模块中的至少一个的信号质量(例如，RSSI)和温度，从特定天线模块切换到从除特定天线模块之外的多个天线模块中选择的一个天线模块。

在实施例中，处理器可以确定在步骤901测量的其他天线模块中的每一个的信号质量(例如，RSSI)是否超过第二预定值，和/或确定通过传感器模块测量的其他天线模块中的每一个的温度是否超过第一预定值。然后，为了执行切换操作，处理器可以从其他天线模块中选择，例如，信号质量超过第二预定值并且温度不超过第一预定值的一个天线模块。

在另一实施例中，处理器不仅可以基于信号质量和温度，还可以基于存储在存储器中的关于每个天线模块的发热信息的表来执行切换操作。

图10是示出根据实施例的天线切换方法的流程图。

图10中的流程图1000的步骤1001至1009和1013与图9中的步骤901至909和911相同，如上所述。

参考图10，在步骤1001，处理器测量通过多个天线模块中的每一个接收到的信号的质量(例如，RSSI)。然后，基于测量的信号质量，在步骤1003，处理器确定多个天线模块中的特定天线模块，并且在操作1005，通过使用确定的特定天线模块来发送/接收无线信号。此外，处理器在步骤1007测量执行信号发送/接收的特定天线模块的温度，然后在步骤1009确定测量的温度是否超过预定值。

在步骤1011，当测量的温度超过预定值时，处理器将特定天线模块的波束成形角度存储在存储器中。

在步骤1013，处理器基于测量的其他天线模块中的至少一个的信号质量和温度，从特定天线模块切换到从除特定天线模块之外的多个天线模块中选择的一个天线模块。

在步骤1015，处理器将存储的波束成形角度映射到所选天线模块，并通过使用所选天线模块、以映射的波束成形角度发送/接收无线信号。

下面参考图11详细描述步骤1015。

图11是示出根据实施例的用于将当前使用的天线模块的波束成形角度应用于新使用的天线模块的方法的图。

参考图11的图1100，在多个天线模块510、520和530中，一个天线模块510当前用于发送和接收无线信号。当第一天线模块510的温度超过预定值时，处理器570可以将第一天线模块510的波束成形角度1110存储在存储器560中。

多个天线模块510、520和530中的每一个可以包括相同形状或类型或者不同形状或类型的多个天线阵列(例如，偶极天线阵列和/或贴片天线阵列)。例如，多个天线模块510、520和530中的每一个可以包括第一天线阵列511、521或531和第二天线阵列513、523或533。当作为贴片天线阵列操作时，第一天线阵列511、521和531中的每一个可以在电子设备1101的后板311的方向(例如，图3B中的-z方向)上形成波束图案。当作为偶极天线阵列操作时，第二天线阵列513、523和533中的每一个可以在第一、第二或第三侧向表面(例如，图6中的611、612或613)的方向(由①、②或③指示)上形成波束图案。

处理器可以测量除了当前使用的天线模块510之外的多个天线模块(例如，第二和第三天线模块520和530)中的每一个的信号质量(例如，RSSI)和温度，并且基于测量的信号质量和温度，选择第二天线模块520或第三天线模块530作为新使用的天线模块以用于切换。

例如，当选择第二天线模块520用于切换时，处理器可以将存储的第一天线模块510的波束成形角度1110映射到第二天线模块520，使得第二天线模块520以映射的波束成形角度1120发送和接收无线信号。例如，这种波束成形角度1110和1120可以指示由作为偶极天线阵列操作并且分别包含在第一和第二天线模块510和520中的第二天线阵列513和523形成的波束的角度。

图12是示出根据各种实施例的天线切换方法的流程图。

图12详细示出了图10的步骤1013和1015。例如，图12示出了当通过使用分别包含在天线模块(例如，第一、第二和第三天线模块510、520和530)中的贴片天线阵列(例如，第一天线阵列511、521和531)执行通信时的天线模块切换操作。

参考图12，在多个天线模块510、520和530中，特定天线模块用于发送和接收无线信号。当特定天线模块的温度超过预定值时，处理器可以基于测量的其他天线模块中的至少一个的信号质量(例如，RSSI)和温度，从特定天线模块切换到从除特定天线模块之外的多个天线模块中选择的一个天线模块。

在流程图1200的步骤1201，处理器确定所选天线模块是否具有与特定天线模块相同的阵列排列方向。

如果所选天线模块具有相同的阵列排列方向，则在步骤1203，处理器将存储在存储器中的特定天线模块的波束成形角度映射到所选天线模块，然后通过使用所选天线模块、以映射的波束成形角度发送/接收无线信号。

如果所选天线模块的阵列排列方向不同于特定天线模块的阵列排列方向，则在步骤1205，处理器使用所选天线模块执行波束搜索，然后在通过波束搜索确定的波束方向上发送/接收无线信号。

这样，如果切换操作前后的天线模块具有相同的阵列排列方向，则不需要任何附加的波束搜索，因为先前使用的天线模块的波束成形角度被映射到新使用的天线模块。这可以防止由于波束搜索造成的任何通信损耗。

图13是示出根据实施例的具有相同阵列排列方向的多个天线模块的图。图14是示出根据实施例的具有相同阵列排列方向的多个天线模块的辐射图案的图。

参考图13的图1300，第一和第三天线模块510和530可以在X轴方向上以第一距离1320(例如，3cm)和在Y轴方向上以第二距离1310(例如，7cm)彼此隔开。此外，第一和第三天线模块510和530可以具有相同的阵列排列方向。

假设Y轴方向被定义为零度，如图14的图1400所示。在波束形成在零度方向的情况1410中，具有相同阵列排列方向的第一和第三天线模块510和530可以形成相同的波束图案1411和1413。

在波束被转向30度的方向的另一情况1450中，具有相同阵列排列方向的第一和第三天线模块510和530可以形成相同的波束图案1451和1453。

当第一天线模块510(或第三天线模块530)当前被使用并且其温度超过预定值时，处理器可以从第一天线模块510(或第三天线模块530)切换到具有相同阵列排列方向的第三天线模块530(或第一天线模块510)。在这种情况下，因为第一和第三天线模块510和530形成相同的波束图案，所以处理器可以将第一天线模块510的波束成形角度映射到第三天线模块530。然后，处理器可以使用第三天线模块530、以映射的波束成形角度执行无线通信。

图15是示出根据实施例的具有不同阵列排列方向的多个天线模块的图。

参考图15，第一和第三天线模块510和530可以具有同样如上所述的相同的阵列排列方向。相反，第二天线模块520可以具有不同于第一和第三天线模块510和530的阵列排列方向。因此，第二天线模块520的波束扫描方向1520也可以不同于第一和第三天线模块510和530的波束扫描方向1510和1530。

在实施例中，当执行从第一天线模块510或第三天线模块530到具有不同阵列排列方向的第二天线模块520的天线模块切换操作时，可以不执行波束成形角度的映射。相反，处理器可以使用第二天线模块520执行波束搜索，然后在通过波束搜索确定的波束方向上使用第二天线模块520执行无线信号发送/接收。

同时，尽管已经描述了基于天线模块的状态信息(例如，信号质量、温度或阵列排列方向)来确定用于切换的天线模块，但是这仅是示例性的。可替代地或附加地，处理器可以控制配备在天线模块中的功率放大器(power amplifier，PA)，使得天线模块的温度不超过预定值。同时，在实施例中，如果使用第一频带的5G通信的信号发送/接收速率小于使用第二频带的LTE或5G通信的信号发送/接收速率，则处理器可以向基站发送指示通信不能在第一频带中继续的信息，然后基站可以向电子设备分配第二频带的合适的LTE或5G资源。

如上图6至图15所述，当通过传感器模块测量的当前使用的天线模块的温度超过预定值时，电子设备检测剩余天线模块的状态信息，并且基于检测到的状态信息，从当前使用的天线模块切换到从剩余天线模块中选择的一个天线模块。天线模块的这种切换操作可以防止天线模块的性能由于发热而下降。

根据实施例的电子设备可以是各种类型的电子设备之一。例如，电子设备可以包括便携式通信设备(例如智能电话)、计算机设备、便携式多媒体设备、便携式医疗设备、相机、可穿戴设备或家用电器。然而，电子设备不限于上述那些。

应当理解，本公开的某些实施例和其中使用的术语并不旨在将本文所阐述的技术特征限制于特定实施例，而是包括相应实施例的各种变化、等同物或替代物。关于附图的描述，相似的附图标记可以用于指代相似或相关的元件。应当理解，与项目相对应的名词的单数形式可以包括一个或多个事物，除非相关上下文另外明确指出。如本文所使用的，诸如“A或B”、“A和B中的至少一个”、“A或B中的至少一个”、“A、B或C”、“A、B和C中的至少一个”以及“A、B或C中的至少一个”这样的短语中的每一个可以包括在相应的一个短语中一起枚举的项目的任何一个或所有可能的组合。如本文所使用的，诸如“第一”和“第二”或“第一”和“第二”的术语可以用于简单地将相应的组件与另一组件区分开来，并且不在其他方面(例如，重要性或顺序)对组件进行限制。应当理解，如果元件(例如，第一元件)在有或没有术语“可操作地”或“可通信地”的情况下被称为与“另一元件(例如，第二元件)耦合”、“耦合到另一元件”、“与另一元件连接”或“连接到另一元件”，这意味着该元件可以直接(例如，有线地)、无线地或经由第三元件与另一元件耦合。

如本文所使用的，术语“模块”可以包括以硬件、软件或固件实现的单元，并且可以与其他术语互换使用，例如，“逻辑”、“逻辑块”、“部分”或“电路”。模块可以是适于执行一个或多个功能的单个整体组件，或其最小单元或部分。例如，根据实施例，模块可以以专用集成电路的形式实现。

本文所阐述的各种实施例可以实现为软件(例如，程序140)，包括存储在机器(例如，电子设备101)可读的存储介质(例如，内部存储器136或外部存储器138)中的一个或多个指令。例如，机器的处理器(例如，处理器120)可以调用存储在存储介质中的一个或多个指令中的至少一个，并在处理器的控制下使用或不使用一个或多个其他组件来执行这些指令。这允许机器被操作以根据所调用的至少一个指令来执行至少一个功能。一个或多个指令可以包括由编译器生成的代码或解释器可执行的代码。机器可读存储介质可以以非暂时性存储介质的形式提供。术语“非暂时性”简单地表示存储介质是有形设备，并且不包括信号(例如，电磁波)，但是该术语不区分数据半永久存储在存储介质中的位置和数据临时存储在存储介质中的位置。

根据实施例，方法可以包括并提供在计算机程序产品中。计算机程序产品可以作为产品在卖方和买方之间交易。计算机程序产品可以以机器可读存储介质(例如，致密盘只读存储器(compact disc read only memory，CD-ROM))的形式分发，或者经由应用商店(例如，PlayStore

根据某些实施例，上述组件的每个组件(例如，模块或程序)可以包括单个实体或多个实体。可以省略上述组件中的一个或多个，或者可以添加一个或多个其他组件。可替代地或附加地，多个组件(例如，模块或程序)可以集成到单个组件中。在这种情况下，集成组件仍然可以以与集成之前由多个组件中的相应的一个执行的方式相同或相似的方式执行多个组件中的每一个的一个或多个功能。由模块、程序或另一组件执行的操作可以顺序地、并行地、重复地或启发式地执行，或者一个或多个操作可以以不同的顺序执行或省略，或者可以添加一个或多个其他操作。

尽管已经参考其示例性实施例具体地示出和描述了本公开，但是本领域技术人员将理解，在不脱离由所附权利要求限定的主题的范围的情况下，可以在形式和细节上做出各种改变。