CN103715506A

CN103715506A - 天线控制方法以及使用此天线控制方法的天线装置

Info

Publication number: CN103715506A
Application number: CN201210377500.8A
Authority: CN
Inventors: 方振鸿; 黄智威; 林玟君
Original assignee: Wistron Neweb Corp
Current assignee: Wistron Neweb Corp
Priority date: 2012-10-08
Filing date: 2012-10-08
Publication date: 2014-04-09
Anticipated expiration: 2032-10-08
Also published as: CN103715506B

Abstract

一种供天线使用的天线控制方法以及一种使用此天线控制方法的天线装置。该方法包含：(A1)将讯号区域定义出多个粗扫描区间；(A2)使天线旋转至每一个粗扫描区间，并量测第一评估讯号；(A3)根据天线旋转至各个粗扫描区间时量测到的第一评估讯号，自多个粗扫描区间中选定其中之一；(A4)定义出多个细扫描区间；(A5)使天线旋转至多个与该选定的粗扫描区间对应的细扫描区间，并量测一第二评估讯号；(A6)根据天线旋转至各个与该选定的粗扫描区间对应的细扫描区间时量测到的第二评估讯号，自多个细扫描区间中选定其中之一；以及(A7)使天线旋转至选定的细扫描区间。

Description

天线控制方法以及使用此天线控制方法的天线装置

技术领域

本发明涉及一种供天线使用的天线控制方法以及一种使用此天线控制方法的天线装置。

背景技术

随着电子科技的日益进步以及计算机产业的应用普及，各式各样的便携式电子产品已普遍地应用在日常生活之中。其中，为了便于让便携式电子产品与网络连结，提升其讯号收发效果以提供良好视讯通话及网络通讯品质，网络基站的讯号收发天线的种类及设计越来越受到重视。

旋转式天线因为旋转以调整天线的角度，藉此使天线朝向例如讯号较强或杂讯较少的较佳讯号收发角度，提升讯号收发效果，所以被广泛使用。然而，实际使用时，使用者必须手动将天线拨弄朝向各个角度，通常在经过多次尝试后才能找出较佳的天线朝向角度。此方式不仅耗时、不便利，更因为属手动粗略的调校，缺乏精确客观的判断而可能使天线无法发挥最佳的功效。

发明内容

本发明的主要目的为提供一种供天线使用的天线控制方法，可增进天线的讯号收发效果，减少调校天线的时间。

本发明的另一目的为提供一种天线装置，具有较佳的讯号收发效果、较少的调校时间、以及较佳的使用方便性。

本发明的天线控制方法供天线使用，其中天线可在讯号区域中旋转，天线控制方法包含下列步骤：(A1)将讯号区域定义出多个粗扫描区间；(A2)使天线旋转至每一个粗扫描区间，并量测第一评估讯号；(A3)根据天线旋转至各个粗扫描区间时量测到的第一评估讯号，自多个粗扫描区间中选定其中之一；(A4)定义出多个细扫描区间；(A5)使天线旋转至多个与该选定的粗扫描区间对应的细扫描区间，并量测一第二评估讯号；(A6)根据天线旋转至各个与该选定的粗扫描区间对应的细扫描区间时量测到的第二评估讯号，自多个细扫描区间中选定其中之一；以及(A7)使天线旋转至选定的细扫描区间。

步骤(A4)包含根据该选定的粗扫描区间定义出多个细扫描区间。讯号区域包含一平面的360°全周角区域。多个粗扫描区间之间的夹角的大小均等。步骤(A1)包含以每旋转45°为一区间的方式定义多个粗扫描区间，其中多个粗扫描区间之间的夹角为45°。另一方面，多个粗扫描区间之间的夹角至少其中之二的大小亦可不均等。被选定的粗扫描区间与其相邻的多个细扫描区间的夹角均等。步骤(A4)包含以每旋转15°为一区间的方式定义多个细扫描区间，其中被选定的粗扫描区间与其相邻的细扫描区间的夹角为15°。步骤(A4)包含以每旋转7.5°为一区间的方式定义多个细扫描区间，其中被选定的粗扫描区间与其相邻的细扫描区间的夹角为7.5°。另一方面，相邻的多个细扫描区间的夹角至少其中之二的大小亦可不均等。

第一评估讯号及第二评估讯号包含参考讯号接收功率(Reference SignalReceiving Power,RSRP)、参考讯号接收品质(Reference Signal ReceivingQuality，RSRQ)、讯号与干扰加杂讯比（Signal to Interference plus Noise Ratio,SINR）、或接收讯号强度指数(Receiving Signal Strength Indication,RSSI)。其中，第一评估讯号与第二评估讯号种类可相同或不同。

天线控制方法的完成时间不超过60秒。天线控制方法包含使用步进马达(stepper motor)使天线旋转。天线控制方法包含使天线于步骤(A2)中的旋转方向与步骤(A5)中的旋转方向相反。

本发明的天线装置包含旋转驱动装置以及天线。天线与旋转驱动装置连接，藉以在讯号区域中旋转，并以如前所述的天线控制方法控制。旋转驱动装置包含步进马达(stepper motor)。其中，步进马达是以2040步(step)完成360°全周角区域。旋转驱动装置可选择性朝向第一方向或与第一方向相反的第二方向旋转。

附图说明

图1为本发明较佳实施例示意图；

图2为本发明不同实施例示意图；

图3为本发明较佳实施例流程图；以及

图4为表示有细扫描区间的本发明较佳实施例示意图。

附图符号说明

100天线

201位置

202位置

203位置

204位置

205位置

206位置

207位置

208位置

300旋转驱动装置

400墙壁

600区域

800天线装置

2010延伸线

2020延伸线

2021位置

2022位置

20210延伸线

具体实施方式

本发明的天线控制方法供天线使用，其中天线可在讯号区域中旋转。具体而言，如图1所示的较佳实施例，讯号区域包含同一平面的360°全周角区域，天线100的一端连接旋转驱动装置300，藉以在讯号区域中旋转360°。然而在不同实施例中，讯号区域不限为同平面，亦不限为360°全周角区域。例如在图2所示的实施例中，具有天线100的天线装置800设置于两墙壁400所夹的墙角位置。此时，讯号区域可为同一平面的90°角区域600。

如图3所示的实施例流程图，本发明天线控制方法包含例如下列步骤。

步骤(A1)，将讯号区域定义出多个粗扫描区间。具体而言，如图1所示定义出8个粗扫描区间，即位置201、位置202、位置203、位置204、位置205、位置206、位置207、及位置208。其中，相邻的粗扫描区间所夹角度为45°角。亦即，若定义天线100位于位置201时的旋转角度为0，则天线每旋转45°角，将依序位于位置202、位置203、位置204、位置205、位置206、位置207、及位置208。在不同实施例中，粗扫描区间的数目可依需求加以增减，不以8个为限。另一方面，在此较佳实施例中，相邻粗扫描区间之间的夹角的大小均等，均为45°角。然而在不同实施例中，相邻粗扫描区间至少其中的二夹角的大小亦可不均等。例如虽然定义出8个粗扫描区间，但是其中有两个粗扫描区间之间的夹角为90°角，另外6个粗扫描区间之间的夹角为30°角。

步骤(A2)，使天线旋转至每一个粗扫描区间，并量测第一评估讯号。在如图1所示的较佳实施例中，天线100藉由旋转驱动装置300的驱动依序旋转至前述8个粗扫描区间，并量测第一评估讯号。其中，第一评估讯号包含参考讯号接收功率(Reference Signal Receiving Power,RSRP)、参考讯号接收品质(Reference Signal Receiving Quality,RSRQ)、讯号与干扰加杂讯比（Signalto Interference plus Noise Ratio,SINR）、或接收讯号强度指数(Receiving SignalStrength Indication,RSSI)等。在不同实施例中，天线100不限于依序旋转至前述8个粗扫描区间，并量测第一评估讯号。例如，天线100可于其中一个粗扫描区间量测第一评估讯号后，跳至相邻区间的下一个粗扫描区间继续量测第一评估讯号。

步骤(A3)，根据天线旋转至各个粗扫描区间时量测到的第一评估讯号，自多个粗扫描区间中选定其中之一。以图1所示的较佳实施例为例，假若天线100旋转至位置202的粗扫描区间时量测到例如参考讯号接收功率的评估讯号大于天线100旋转至其他粗扫描区间时量测到的评估讯号，则选定位置202的粗扫描区间。

步骤(A4)，定义出多个细扫描区间。具体而言，如图4所示的较佳实施例，其根据步骤(A3)中选定的位置202的粗扫描区间定义出左（逆时针旋转）、右（顺时针旋转）两个细扫描区间，每个夹角为15°角。亦即，若定义天线100位于位置202时的旋转角度为0，则天线逆时针旋转15°角，将位于位置2021，天线顺时针旋转15°角，将位于位置2022。其中，位置2021、位置2022即为多个细扫描区间。在不同实施例中，细扫描区间的数目可依需求加以增减，不以左右各一个为限，例如可以左右各两个。另一方面，在此较佳实施例中，被选定的粗扫描区间与其相邻的多个细扫描区间之间的夹角均等，即位置202的延伸线2020与位置2021的延伸线20210所夹区域的角度，均为15°角。然而在不同实施例中，被选定的粗扫描区间与其相邻的多个细扫描区间之间的夹角可视需要调整，例如缩减为7.5°角以增加精确度。而相邻的多个细扫描区间的夹角至少其中之二的大小亦可不均等。在如图4所示的较佳实施例中，是根据选定的粗扫描区间定义出多个细扫描区间。然而在不同实施例中，亦可直接定义出多个细扫描区间，不需根据选定的粗扫描区间。

步骤(A5)，使天线旋转至多个与该选定的粗扫描区间对应的细扫描区间，并量测一第二评估讯号。在如图4所示的较佳实施例中，天线100依顺时针的顺序旋转至前述位置2021、位置2022两个细扫描区间，并量测第二评估讯号。其中，第二评估讯号包含参考讯号接收功率(Reference SignalReceiving Power,RSRP)、参考讯号接收品质(Reference Signal ReceivingQuality，RSRQ)、讯号与干扰加杂讯比（Signal to Interference plus Noise Ratio,SINR）、或接收讯号强度指数(Receiving Signal Strength Indication,RSSI)等。在不同实施例中，天线100不限于依顺时针的顺序旋转至前述两个细扫描区间量测第二评估讯号，可依逆时针的顺序旋转，且量测第二评估讯号的细扫描区间数目可以依需求加以增减。在较佳实施例中，为了例如简化量测讯号种类等理由，第一评估讯号与第二评估讯号种类可相同。然而在不同实施例中，为了例如增进评估的效果等理由，第一评估讯号与第二评估讯号种类可不同。

步骤(A6)，根据天线旋转至各个与该选定的粗扫描区间对应的细扫描区间时量测到的第二评估讯号，自多个细扫描区间中选定其中之一。以图4所示的较佳实施例为例，假若天线100旋转至位置2021的细扫描区间时量测到例如参考讯号接收功率的评估讯号大于天线100旋转至其他细扫描区间时量测到的评估讯号，则选定位置2021的细扫描区间。

步骤(A7)，使天线旋转至选定的细扫描区间。具体而言，若在步骤(A6)选定了位置2021的细扫描区间，则在步骤(A7)中则藉由旋转驱动装置300的驱动使天线100旋转至位置2021的细扫描区间。

综上所述，步骤(A1)到(A3)是量测范围相对较大的粗扫描区间中的第一评估讯号以选定粗扫描区间的其中之一，而后步骤(A4)到(A6)再进一步对选定的粗扫描区间中所定义出的细扫描区间进行第二评估讯号的量测以选定细扫描区间的其中之一，然后步骤(A7)中再使天线旋转至选定的细扫描区间。换言之，相较于现有技术中天线必须藉由使用者手动将天线拨弄朝向各个角度，并且在经过多次尝试后才能找出较佳的天线朝向角度；使用本发明天线控制方法，天线装置的天线可利用先进行粗扫描而后再进行细扫描的方式较快速地旋转至较佳的朝向角度，有效减少调较时间。再者，相较于现有技术中天线属手动粗略的调校，本发明天线控制方法中，是分别藉由量测第一评估讯号及第二评估讯号来选定粗扫描区域及细扫描区域，判断更为精确客观，可使天线发挥较佳的讯号收发效果。另一方面，使用本发明天线控制方法，天线装置的天线可自动旋转至较佳的朝向角度，使用者无须手动拨弄天线，使用上亦较为便利。

在较佳实施例中，天线控制方法的完成时间不超过60秒。天线控制方法包含使用步进马达(stepper motor)使天线旋转。换言之，与天线连接的旋转驱动装置包含步进马达。其中，步进马达较佳是以2040步(step)完成360°全周角区域。具体而言，此处采用步进马达的原因之一在于其可以极小的角度旋转。因此，在不同实施例中，亦可使用搭配多个齿轮组的一般马达来实现以极小的角度旋转的效果。天线控制方法包含使天线于步骤(A2)中的旋转方向与步骤(A5)中的旋转方向相反，藉以避免缠线问题发生。

虽然前述的描述及图示已揭示本发明的较佳实施例，必须了解到各种增添、许多修改和取代可能使用于本发明较佳实施例，而不会脱离本发明权利要求所界定的本发明原理的精神及范围。本领域的技术人员将可体会本发明可能使用于很多形式、结构、布置、比例、材料、元件和组件的修改。因此，本文于此所揭示的实施例于所有观点，应被视为用以说明本发明，而非用以限制本发明。本发明的范围应由本发明的权利要求所界定，并涵盖其合法均等物，并不限于先前的描述。

Claims

1.一种天线控制方法，供一天线使用，其中该天线可在一讯号区域中旋转，该天线控制方法包含：

(A1)将该讯号区域定义出多个粗扫描区间；

(A2)使该天线旋转至每一个粗扫描区间，并量测一第一评估讯号；

(A3)根据该天线旋转至各个粗扫描区间时量测到的该第一评估讯号，自该多个粗扫描区间中选定其中之一；

(A4)定义出多个细扫描区间；

(A5)使该天线旋转至多个与该选定的粗扫描区间对应的细扫描区间，并量测一第二评估讯号；

(A6)根据该天线旋转至各个与该选定的粗扫描区间对应的细扫描区间时量测到的该第二评估讯号，自该多个细扫描区间中选定其中之一；以及

(A7)使该天线旋转至该选定的细扫描区间。

2.如权利要求1所述的天线控制方法，其中步骤(A4)包含根据该选定的粗扫描区间定义出多个细扫描区间。

3.如权利要求1所述的天线控制方法，其中该讯号区域包含一平面的360°全周角区域。

4.如权利要求1所述的天线控制方法，其中该多个粗扫描区间之间的夹角的大小均等。

5.如权利要求4所述的天线控制方法，其中步骤(A1)包含以每旋转45°为一区间的方式定义该多个粗扫描区间，其中该多个粗扫描区间之间的夹角为45°。

6.如权利要求1所述的天线控制方法，其中该多个粗扫描区间之间的夹角至少其中之二的大小不均等。

7.如权利要求1所述的天线控制方法，其中该选定的粗扫描区间与其相邻的该细扫描区间的夹角均等。

8.如权利要求7所述的天线控制方法，其中步骤(A4)包含以每旋转15°为一区间的方式定义该多个细扫描区间，其中该选定的粗扫描区间与其相邻的细扫描区间之间的夹角为15°。

9.如权利要求7所述的天线控制方法，其中步骤(A4)包含以每旋转7.5°为一区间的方式定义该多个细扫描区间，其中该选定的粗扫描区间与其相邻的细扫描区间之间的夹角为7.5°。

10.如权利要求1所述的天线控制方法，其中相邻的该多个细扫描区间的夹角至少其中之二的大小不均等。

11.如权利要求1所述的天线控制方法，其中该第一评估讯号包含参考讯号接收功率、参考讯号接收品质、讯号与干扰加杂讯比、或接收讯号强度指数。

12.如权利要求1所述的天线控制方法，其中该第二评估讯号包含参考讯号接收功率、参考讯号接收品质、讯号与干扰加杂讯比、或接收讯号强度指数。

13.如权利要求1所述的天线控制方法，其中该第一评估讯号与该第二评估讯号种类相同。

14.如权利要求1所述的天线控制方法，其中该第一评估讯号与该第二评估讯号种类不同。

15.如权利要求1所述的天线控制方法，其完成时间不超过60秒。

16.如权利要求1所述的天线控制方法，包含使用步进马达使该天线旋转。

17.如权利要求1所述的天线控制方法，包含使该天线于步骤(A2)中的旋转方向与步骤(A5)中的旋转方向相反。

18.一种天线装置，包含：

一旋转驱动装置；以及

一天线，与该旋转驱动装置连接，藉以在一讯号区域中旋转，并以如权利要求1至13任一项所述的天线控制方法控制。

19.如权利要求18所述的天线装置，其中该旋转驱动装置包含一步进马达。

20.如权利要求18所述的天线装置，其中该旋转驱动装置可选择性朝向一第一方向或一与该第一方向相反的第二方向旋转。