CN103336530A - 通讯装置 - Google Patents

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CN103336530A CN201310190014XA CN201310190014A CN103336530A CN 103336530 A CN103336530 A CN 103336530A CN 201310190014X A CN201310190014X A CN 201310190014XA CN 201310190014 A CN201310190014 A CN 201310190014A CN 103336530 A CN103336530 A CN 103336530A
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黄宗访
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Qisda Suzhou Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种通讯装置，其具有控制单元与天线组合，天线组合至少包括第一指向天线单元与第二指向天线单元，控制单元决定特定方向角，控制单元使第一指向天线单元与第二指向天线单元由特定方向角接收无线通讯讯号，控制单元会执行测试程序使第一指向天线单元与第二指向天线单元依序同时接收多个测试方向角的测试讯号，控制单元比对多个接收的测试讯号后，选择其中一测试方向角为上述特定方向角。

Description

通讯装置
技术领域
本发明涉及一种通讯装置，特别是涉及一种具有多个指向天线的的通讯装置。
背景技术
无线通讯技术近年来得到了迅速的发展，特别是云端运用激发了手持装置需要具有大量无线高速数据通讯的能力，为了此大量无线高速数据通讯的功能，配备一个良好辐射收发能力的天线是必要的，但若是单一天线的辐射能力会因为行动装置位置的环境因素，造成辐射能力大幅下降，如图1a所示为传统单天线的辐射场型示意图，其主波束10的3dB幅角可以达90度，一般用于非特定方向来波的商业应用。
另外为解决此问题，智能天线的使用也是一种方法，但智能天线需要大量的运算去追踪期望的信号路径与位置除了耗费大量的运算资源，同时也会拉高手持装置的成本。
发明内容
本发明的目的在克服在诸多不同的收发环境下，提供一种可随环境的改变调整辐射能力的通讯装置，特别是一种不需高度运算二维度的天线组，具有低成本且高速传输的云端运用的需求。
为解决现有技术中单一天线的会因为行动装置位置的环境因素，造成辐射能力大幅下降以及使用智能天线需要大量的运算耗费运算资源的问题，本发明提供一种通讯装置，其具有控制单元与天线组合，天线组合至少包括第一指向天线单元与第二指向天线单元，控制单元决定特定方向角，使第一指向天线单元与第二指向天线单元由特定方向角接收无线通讯讯号，控制单元会执行测试程序使第一指向天线单元与第二指向天线单元同时对多个测试方向角逐一接收测试讯号，控制单元比对多个接收的测试讯号后，选择其中一测试方向角为上述特定方向角。
较佳的，在所述的通讯装置中，该通讯装置更包括第一相移电流激发单元与第二相移电流激发单元，第一相移电流激发单元耦接第一指向天线单元，第二相移电流激发单元耦接第二指向天线单元，该通讯装置依据第一相移电流激发单元与第二相移电流激发单元所产生的的相位与电流的调整，可使第一指向天线单元与第二指向天线单元依据控制单元的指令朝向不同角度接收讯号，达到上述逐一同时接收多个测试方向角的测试讯号的功能。
较佳的，在所述的通讯装置中，控制单元可周期性的执行该测试程序。
较佳的，在所述的通讯装置中，当通讯讯号的强度低于预设值，控制单元执行测试程序。
较佳的，在所述的通讯装置中，控制单元比对多个接收的测试讯号的比较条件为讯号强度大小或讯号信噪比大小中较大者为选择标的。
较佳的，在所述的通讯装置中，该通讯装置更具有屏幕与屏幕边框，屏幕边框用于容纳屏幕，第一指向天线单元与第二指向天线单元设置于屏幕边框不相邻的两侧边。
较佳的，在所述的通讯装置中，该通讯装置更具第三指向天线单元与第四指向天线单元，测试程序包括使第一指向天线单元、第二指向天线单元、第三指向天线单元与第四指向天线单元同时对多个测试方向角逐一接收测试讯号，控制单元比对该多个测试讯号，决定特定方向角，使第三指向天线单元与第四指向天线单元由特定方向角接收无线通讯讯号，第三指向天线单元与第四指向天线单元设置于屏幕边框另外两个不相邻的侧边。
较佳的，在所述的通讯装置中，以该屏幕的法线为Z轴，该屏幕一侧为X轴，另一侧为Y轴，相对X轴区分N个角度区间，相对Y轴区分M个角度区间，多个测试方向角为N*M个方向角，其中，N与M为自然数。
较佳的，在所述的通讯装置中，方向角为Z轴往x轴与y轴的夹角。
较佳的，在所述的通讯装置中，当N=5时.该相对于X轴的方向角为θx=±60°,±30°,0°，当M=5时，该相对于Y轴的方向角为θy=±60°,±30°,0°。
与现有技术相比，本发明的好处在于，不需要做过多的运算即可解决通讯装置位置的环境因素，造成辐射能力大幅下降的问题。
附图说明
图1a为现有技术单一天线辐射场型；
图1b为本发明二维阵列天线一维示意图；
图2为本发明通讯装置内部单元示意图；
图3为本发明天线单元设置位置示意图；
图4为本发明天线单元信号接收角度示意图。
具体实施方式
为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。
请参考图1b为多天线所产生的高指向性辐射效果，在一维的剖面图上，其最佳收发角α度上的主幅角211已因多天线而有效缩小，同时也代表在主波束21上的辐射能量有加总的效果，因此资料传输量可大幅提升，符合云端装置的高传输速率的要求，因此本发明的目的在于估算出一个特定方向角使多天线单元的通讯装置可以接收到辐射能量较高的通讯信号，不会因为位置不同而降低通讯品质，以图1b说明其α度的主波束21，可透过本发明做快速的估算使得选择一个适当的α度的主波束21，且天线组合均以α度的主波束21进行通讯。
图2为本发明提供一种通讯装置30，具有控制单元31与天线组合，天线组合包括指向天线单元301、302、303、304、305与306，每一个指向天线单元对应耦接相移电流激发单元311、312、313、314、315与316，控制单元31决定特定方向角，使指向天线单元301、302、303、304、305与306由特定方向角接收无线通讯讯号，控制单元31会执行测试程序使指向天线单元301、302、303、304、305与306逐一同时接收多个测试方向角的测试讯号，控制单元31比对多个接收的测试讯号后，选择其中一测试方向角为上述特定方向角，该控制单元比对多个接收的测试讯号的比较条件为可选择讯号中强度大的或更进一步依据讯号信噪比大的来选择特定方向角，于此实施例以六个指向天线单元为例，然要让本发明产生功效，设计者可以依实际需求选择两个以上的指向天线单元进行天线系统设计。
图3为本发明通讯装置30的外观图，通讯装置30具有屏幕320与屏幕边框330，屏幕边框330用于容纳该屏幕，指向天线单元301、302、303、304、305与306设置于屏幕边框330内，可依据天线系统设计者的选择做均匀的分布，在本发明中屏幕320的法线为Z轴，屏幕320一侧为X轴，另一侧为Y轴，参考图4，本发明利用相移电流激发单元所产生的的相位与电流的调整以调整指向天线单元的收讯方向，以图4中的指向天线单元301与302所示为例，控制单元31会执行测试程序使相移电流激发单元311与312以相同的相位与电流提供给指向天线单元301与302，使两个不同位置的指向天线单元以从+60度开始逐一揭收接收测试讯号，此测试讯号为来自指向天线单元301与302的组合，之后依序递减30度重复上面的接收测试讯号的步骤，一直到-60度，在图4中相对Y轴为0度，测试步骤可以再根据Y轴的方向角为θy=±60°,±30°重新接收测试讯号，在此例子中测试方向角为5*5=25个方向角。控制单元31可以依据接收到的讯号大小来比对测试讯号或是以讯号信噪比来比对测试讯号，以图4说明，当发送装置40在A点时，控制单元31可能会选择+30度的方向为特定方向角来与发送装置40进行通讯，然而当发送装置40在B点时，控制单元31可能会选择0度的方向为特定方向角来与发送装置40进行通讯，上述发送装置40位置改变需要更新特定方向角可以让控制单元31周期性的执行测试程序或是当通讯讯号的强度低于预设值，控制单元31执行测试程序，来决定是否要改变特定方向角的角度。
图2与3以六个指向天线单元为例，图4中以两个指向天线单元作为例子做说明，然而实际上可以依据设计者所需要的精准度与成本来决定需要几个指向天线单元与相移电流激发单元，然而较佳的仍是将指向天线单元距离设置的越远越好，例如，只有指向天线单元301与302可设置在屏幕边框330两个不相邻的侧边，若有另外的天线单元303与304，则分布于屏幕边框330的四个边上。
本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种通讯装置，其具有:
控制单元；
天线组合，至少包括第一指向天线单元与第二指向天线单元，该控制单元决定特定方向角，使该第一指向天线单元与该第二指向天线单元自该特定方向角接收无线通讯讯号，该控制单元执行测试程序使该第一指向天线单元与该第二指向天线单元对多个测试方向角逐一同时接收测试讯号，该控制单元比对该多个接收的测试讯号后，选择其中一测试方向角为该特定方向角。
2.如权利要求1所述的通讯装置，其特征在于，该通讯装置更包括第一相移电流激发单元与第二相移电流激发单元，该第一相移电流激发单元耦接该第一指向天线单元，该第二相移电流激发单元耦接该第二指向天线单元，该通讯装置依据该第一相移电流激发单元与该第二相移电流激发单元所产生的相位与电流的调整，可使该第一指向天线单元与该第二指向天线单元依据该控制单元的指令朝向不同角度接收讯号。
3.如权利要求1所述的通讯装置，其特征在于，该控制单元周期性的执行该测试程序。
4.如权利要求1所述的通讯装置，其特征在于，当该通讯讯号的强度低于预设值，该控制单元执行该测试程序。
5.如权利要求1所述的通讯装置，其特征在于，该控制单元比对该多个接收的测试讯号的比较条件为讯号强度大小或讯号信噪比大小。
6.如权利要求1所述的通讯装置，其特征在于，该通讯装置更具有:屏幕与用于容纳该屏幕的屏幕边框，该第一指向天线单元与该第二指向天线单元设置于该屏幕边框不相邻的两侧边。
7.如权利要求6所述的通讯装置，其特征在于，该通讯装置包括第三指向天线单元与第四指向天线单元，该测试程序包括使该第一指向天线单元、该第二指向天线单元、该第三指向天线单元与该第四指向天线单元同时对多个测试方向角逐一接收测试讯号，该控制单元比对该多个测试讯号，决定该特定方向角，使该第三指向天线单元与该第四指向天线单元由该特定方向角接收无线通讯讯号，该第三指向天线单元与该第四指向天线单元设置于该屏幕边框另外两个不相邻的侧边。
8.如权利要求6所述的通讯装置，其特征在于，以该屏幕的法线为Z轴，该屏幕一侧为X轴，另一侧为Y轴，相对X轴区分N个角度区间，相对Y轴区分M个角度区间，该多个测试方向角为N*M个方向角，其中，N与M为自然数。
9.如权利要求8所述的通讯装置，其特征在于，该方向角为Z轴往x轴与y轴的夹角。
10.如权利要求8所述的通讯装置，其特征在于，当N=5时.相对于X轴的方向角为θx=±60°,±30°,0°，当M=5时，相对于Y轴的方向角为θy=±60°,±30°,0°。
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