CN104064868B - 定向天线调整方法、装置及具有该装置的电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种定向天线调整方法，应用于包含定向天线的电子设备中，所述方法包括：分别确定通信卫星和所述定向天线的当前地理位置；根据所述通信卫星和定向天线的当前地理位置确定所述定向天线的当前最佳朝向；判断是否需要调整所述定向天线的朝向，如果是，则根据所述当前最佳朝向调整所述定向天线。本发明通过定位、计算来确定定向天线的当前最佳朝向，并以该当前最佳朝向为目标对定向天线的朝向进行调整，从而使得定向天线的调整不再盲目，提高了天线调整的效率，解决了现有调整方式存在的问题。本发明还提供了一种定向天线调整装置及具有所述定向天线调整装置的电子设备。

Description

定向天线调整方法、装置及具有该装置的电子设备

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种定向天线调整方法、装置及具有该装置的电子设备。

背景技术

现有的通信终端都设置有定向天线，用于通过通信卫星接收或发送无线信号。天线的朝向对信号的收发效果有很大影响。对于目前的通信终端而言，用户为了获得最佳的天线朝向，需要通过多次变换天线的朝向，并对比不同朝向下信号的收发效果，来确定最佳的天线朝向。因此，现有的天线调整方法具有盲目性，从而导致调整效率低。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种定向天线调整方法、装置及具有该装置的电子设备，目的在于解决现有的天线调整方法因为盲目调整而导致的效率低的问题。

一种定向天线调整方法，应用于包含定向天线的电子设备中，所述方法包括：

分别确定通信卫星和所述定向天线的当前地理位置；

根据所述通信卫星和定向天线的当前地理位置确定所述定向天线的当前最佳朝向；

判断是否需要调整所述定向天线的朝向，如果是，则根据所述当前最佳朝向调整所述定向天线。

优选地，所述判断是否需要调整所述定向天线的朝向具体为：

检测所述定向天线发送/接收信号时的信号强度；

当所述信号强度低于预设强度时，判定需要调整所述定向天线的朝向；

和/或，

检测所述定向天线的实际朝向；

当所述实际朝向与所述当前最佳朝向不一致时，判定需要调整所述定向天线的朝向。

优选地，当判定需要调整所述定向天线的朝向时，所述方法还包括：提醒用户对所述定向天线的朝向进行调整。

优选地，所述当前最佳朝向通过所述通信卫星和定向天线所在直线与参考平面的夹角表示；所述参考平面包括包含且仅包含所述通信卫星和定向天线之一的平面，以及与所述包含且仅包含所述通信卫星和定向天线之一的平面相平行的平面；

所述根据所述通信卫星和定向天线的当前地理位置确定所述定向天线的当前最佳朝向，包括：根据所述通信卫星和定向天线的当前地理位置计算所述通信卫星和定向天线所在直线与所述参考平面的夹角。

优选地，所述根据所述当前最佳朝向调整所述定向天线，具体为：

根据所述当前最佳朝向控制与所述定向天线连接的步进电机自动调整所述定向天线，使所述定向天线朝向所述当前最佳朝向；

和/或，

通过与所述定向天线固定连接的调整旋钮调整所述定向天线，使所述定向天线朝向所述当前最佳朝向。

一种定向天线调整装置，应用于包含定向天线的电子设备中，包括：

定位模块，用于确定通信卫星和所述定向天线的当前地理位置；

计算模块，与所述定位模块连接，用于根据所述通信卫星和定向天线的当前地理位置确定所述定向天线的当前最佳朝向；

判断模块，用于判断所述定向天线的朝向是否需要调整；

调整模块，与所述计算模块和判断模块连接，用于需要调整所述定向天线的朝向时，从所述计算模块获取当前最佳朝向，根据所述当前最佳朝向调整所述定向天线。

优选地，所述判断模块包括：信号判断模块和/或朝向判断模块；

所述信号判断模块，用于检测所述定向天线发送/接收信号时的信号强度，当所述信号强度低于预设强度时，判定需要调整所述定向天线的朝向；

所述朝向判断模块，用于检测所述定向天线的实际朝向，当所述实际朝向与所述当前最佳朝向不一致时，判定需要调整所述定向天线的朝向。

优选地，所述装置还包括：提醒模块，与所述判断模块连接，用于当所述判定模块判定需要调整所述定向天线的朝向时，提醒用户对所述定向天线的朝向进行调整。

优选地，所述调整模块包括与所述定向天线固定连接的调整转轴，所述调整模块还包括步进电机和/或调整旋钮；

所述步进电机与调整转轴连接，用于根据所述当前最佳朝向控制所述调整转轴转动，使所述定向天线朝向所述当前最佳朝向；

所述调整旋钮与所述调整转轴连接，用于手动转动所述调整转轴，使所述定向天线的朝向达到所述当前最佳朝向。

一种电子设备，包括定向天线及上文任一项所述定向天线调整装置；所述定向天线调整装置用于调整所述定向天线的朝向。

本发明提供的定向天线调整方法、装置及具有该装置的电子设备，能够根据通信卫星的当前位置确定出定向天线的当前最佳朝向，并依据该当前最佳朝向对定向天线进行调整，使得定向天线获取最佳的信号收发效果。因为本发明能够确定定向天线的当前最佳朝向，并以该当前最佳朝向为目标对定向天线的朝向进行调整，因此使得定向天线的调整不再盲目，从而提高了天线调整的效率，解决了现有调整方式存在的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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为本发明实施例一公开的定向天线调整方法的流程图；

图2为本发明实施例二公开的定向天线调整方法的流程图；

图3为本发明实施例三公开的定向天线调整方法的流程图；

图4为本发明实施例四公开的定向天线调整方法的流程图；

图5为本发明实施例公开的定向天线当前最佳朝向计算方法示意图；

图6为本发明实施例五公开的定向天线调整装置的结构示意图；

图7为本发明实施例六公开的定向天线调整装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种定向天线调整方法、装置及具有该装置的电子设备，以解决现有的天线调整方法因为盲目调整而导致的效率低的问题。

参见图1，本发明实施例一提供的定向天线调整方法，包括如下步骤：

S101：分别确定通信卫星和定向天线的当前地理位置；

具体的，该当前地理位置可用地理坐标表示，如（经度，纬度，高度）。其中，定向天线的经度、纬度和高度可通过全球定位系统GPS确定；通信卫星的经度、纬度和高度可根据星历信息计算得到。

S102：根据所述通信卫星和定向天线的当前位置确定所述定向天线的当前最佳朝向；

为使定向天线的信号收发效果达到最佳，定向天线应当直接指向该通信卫星，即上述当前最佳朝向应当为以该定向天线为起点、经过该通信卫星的射线方向。

S103：判断是否需要调整所述定向天线的朝向，如果是，则执行步骤S104；

S104：将定向天线的朝向调整至上述当前最佳朝向。

当然，如果上述步骤103的判断结果为不需要调整，可直接结束。

由上述方法步骤可知，本发明实施例通过分别确定通信卫星和定向天线的当前位置，进而确定该定向天线的当前最佳朝向，以该当前最佳朝向为目标对定向天线的朝向进行调整。相对于现有技术，本发明实施例不再需要通过多次变换天线的朝向、对比不同朝向下信号的收发效果，来确定最佳的天线朝向，从而使得定向天线的调整不再盲目，而是有目的地进行，提高了天线调整的效率，解决了现有调整方式存在的问题。

参见图2，本发明实施例二提供的定向天线调整方法，包括如下步骤：

S201：分别确定通信卫星和定向天线的当前地理位置；

S202：根据所述通信卫星和定向天线的当前地理位置确定所述定向天线的当前最佳朝向；

S203：检测该定向天线的实际朝向；

具体的，可通过电子罗盘确定定向天线的实际朝向。

S204：判断该实际朝向与上述当前最佳朝向是否一致，如果否，则判定需要调整所述定向天线的朝向，并执行步骤S205；

S205：将定向天线的朝向调整至上述当前最佳朝向。

参见图3，本发明实施例三提供的定向天线调整方法，包括如下步骤：

S301：分别确定通信卫星和定向天线的当前地理位置；

S302：根据所述通信卫星和定向天线的当前地理位置确定所述定向天线的当前最佳朝向；

S303：检测所述定向天线发送/接收信号时的信号强度；

S304：判断所述信号强度是否低于预设强度时，如果是，则判定需要调整所述定向天线的朝向，并执行步骤S305；

S305：将定向天线的朝向调整至上述当前最佳朝向。

作为实施例一的优化方案，上述实施例二和实施例三提供的定向天线调整方法，分别根据信号强弱和定向天线的实际朝向，来判断定向天线的方向是否需要调整。需要说明的是，本发明所述的判断定向天线的方向是否需要调整的具体方法并不仅限于上述两种；本领域技术人员可以预见的是，根据实际应用需求，还可通过其他方法进行判断，如根据定向天线的信号收发效果进行判断等；在不付出任何脑力劳动的情况下获得的所有实施例，均在本发明的保护范围内。

进一步的，上述所有实施例，在判定需要调整所述定向天线的朝向后，均还包括以下步骤：提醒用户对所述定向天线的朝向进行调整。

具体提示方式有多种。如，可发出相应的提示音提醒用户对定向天线的朝向进行调整；同时，还可通过显示屏分别显示定向天线的实际朝向和当前最佳朝向，用户可通过观察该显示屏得知定向天线的状态，以及如何调整该定向天线。

参见图4，本发明实施例四提供的定向天线调整方法，包括如下步骤：

S401：分别确定通信卫星和定向天线的当前地理位置；

S402：根据所述通信卫星和定向天线的当前地理位置确定所述定向天线的当前最佳朝向；

具体的，该当前最佳朝向可以通过通信卫星和定向天线所在直线与定向天线所在平面的夹角表示。如图5所示，分别将通信卫星A和定向天线B视为一点，点A的坐标即为通信卫星的当前地理位置，点B的坐标即为定向天线的当前地理位置。根据点A和点B的坐标，可确定通信卫星和定向天线所在直线AB；选定仅包含点A或仅包含点B的平面或者与上述仅包含点A或仅包含点B的平面平行的平面，作为参考平面，计算通信卫星A和定向天线B所在直线AB与该参考平面的夹角α。为计算方便，该参考平面可选定为包含定向天线B的水平面S。

S403：判定需要调整所述定向天线的朝向，如果是，则分别执行步骤S404和S405；

S404：提醒用户对定向天线的朝向进行调整；

S405：通过自动调整方式或手动调整方式，将定向天线的朝向调整至上述当前最佳朝向。

其中，自动调整方式，即利用步进电机控制定向天线转动，使其朝向达到当前最佳朝向；手动调整方式，即手动转动与定向天线固定连接的调整旋钮，使定向天线的朝向达到当前最佳朝向。

具体的，可先将定向天线的朝向复位为直线AB在水平面S上的投影BC所在方向，再在直线AB和投影BC确定的平面ABC内，将定向天线相对于水平面S的仰角值调为α，此时定向天线的朝向即为当前最佳朝向，也即以定向天线A为起点、经过通信卫星B的射线方向。

由上述方法步骤可知，本发明实施例分别将通信卫星和定向天线视为一点，并以其当前地理位置为相应点的坐标，进而确定通信卫星和定向天线所在的直线，并选定参考平面，计算通信卫星和定向天线所在直线与该参考平面的夹角α，进而将定向天线相对于上述参考平面的仰角调节为α，即使得定向天线的朝向达到最佳朝向。相对于现有技术，本发明实施例不再需要通过多次变换天线的朝向、对比不同朝向下信号的收发效果，来确定最佳的天线朝向，从而使得定向天线的调整不再盲目，而是有目的地进行，提高了天线调整的效率和精确度，解决了现有调整方式存在的问题。

相应于上述方法实施例，本发明实施例五提供了一种定向天线调整装置，如图6所示，该装置包括定位模块601、计算模块602、判断模块603和调整模块604。

其中，定位模块601与计算模块602连接，调整模块604分别与计算模块602和判断模块603连接。

上述定向天线调整装置的工作过程为：定位模块601确定通信卫星和定向天线的当前地理位置；计算模块602，根据定位模块601确定的通信卫星和定向天线的当前地理位置确定该定向天线的当前最佳朝向；判断模块603判断所述定向天线的朝向是否需要调整，如果是，则触发调整模块604；调整模块604被触发后，根据计算模块602计算得到的当前最佳朝向调整所述定向天线。

由上述结构可知，本发明实施例利用定位模块分别确定通信卫星和定向天线的当前地理位置，进而通过计算模块确定该定向天线的当前最佳朝向，并以该当前最佳朝向为目标，通过调整模块对该定向天线的朝向进行调整。相对于现有技术，本发明实施例不再需要通过多次变换天线的朝向、对比不同朝向下信号的收发效果，来确定最佳的天线朝向，从而使得定向天线的调整不再盲目，而是有目的地进行，提高了天线调整的效率，解决了现有调整方式存在的问题。

具体的，本发明上述实施例中的判断模块603可以为信号判断模块或朝向判断模块。

其中，信号判断模块根据信号强弱判断是否需要调整定向天线的朝向，即信号判断模块检测定向天线发送/接收信号时的信号强度，如果该信号强度低于预设强度，则判定需要对定向天线的朝向进行调整。

朝向判断模块则根据定向天线的实际朝向判断是否需要调整定向天线的朝向，即朝向判断模块检测定向天线的实际朝向，如果该实际朝向与计算模块602计算得到的当前最佳朝向不一致，则判定需要对定向天线的朝向进行调整。

实际应用中，判断模块603即可以仅包含信号判断模块，也可仅包含朝向判断模块，还可同时包含信号判断模块和朝向判断模块。若同时包含信号判断模块和朝向判断模块，则同一时刻，即可由信号判断模块单独工作，也可由朝向判断模块单独工作，还可由二者同时工作；若信号判断模块和朝向判断模块同时工作，则当其中任意一个模块判定需要调整定向天线的朝向时，即触发调整模块604。

参照图7，本发明实施例六提供的定向天线调整装置，包括定位模块701、计算模块702、判断模块703、调整模块704和提醒模块705。其中，计算模块702分别与定位模块701和调整模块704连接；判断模块703分别与调整模块704和提醒模块705连接。

上述定向天线调整装置的工作过程为：定位模块701确定通信卫星和定向天线的当前地理位置；计算模块702，根据定位模块701确定的通信卫星和定向天线的当前地理位置确定该定向天线的当前最佳朝向；判断模块703判断所述定向天线的朝向是否需要调整，如果是，则触发调整模块704，同时出发提醒模块705发出相应的提醒信息；调整模块704被触发后，根据计算模块702计算得到的当前最佳朝向调整定向天线。

具体的，定位模块701分别以通信卫星和定向天线的地理坐标（经度，纬度，高度）表示各自的当前地理位置；对通信卫星和定向天线进行定位时，分别将通信卫星和定向天线视为一点（为便于描述，本实施例将通信卫星表示为点A、定向天线表示为点B，如图5所示），进而通过全球定位系统GPS等确定点点B的经度、纬度和高度；同时，根据星历信息计算得到通信卫星的经度、纬度和高度。

计算模块702计算得到的当前最佳朝向通过通信卫星和定向天线所在直线与定向天线所在平面的夹角表示。计算过程为：根据定位模块701确定的点A和点B的地理坐标（即通信卫星和定向天线的当前地理位置），可确定通信卫星和定向天线所在直线AB；同时，选定仅包含点A或仅包含点B的平面（或者与上述仅包含点A或仅包含点B的平面平行的平面），作为参考平面，计算通信卫星和定向天线所在直线AB与该参考平面的夹角α。为计算方便，该参考平面可选定为包含定向天线B的水平面S。

提醒模块704的提醒方式有多种，如通过声/光报警器提醒用户定向天线的朝向需要调整；又如，通过显示屏分别显示定向天线的实际朝向和当前最佳朝向，用户可通过观察该显示屏得知定向天线的状态，是否需要调整以及如何调整等信息。

调整模块705由调整转轴7051、步进电机7052和调整旋钮7053组成，调整旋钮7051与定向天线700固定连接，步进电机7052和调整旋钮7052分别与调整转轴7051连接。调整模块705被触发后，可通过自动调整方式或手动调整方式，将定向天线700的朝向调整至上述当前最佳朝向：

1）自动调整方式，即步进电机7052控制调整转轴7051转动，进而带动定向天线700的朝向变化，直至达到当前最佳朝向。自动调整方式下，定向天线的调整过程可完全由该调整装置自动执行，不需人工干预。

2）手动调整方式，即通过转动调整旋钮7053来控制调整转轴7051转动，进而带动定向天线700的朝向变化，直至达到当前最佳朝向。手动调整方式下，用户主动获取计算模块702和判断模块703的处理结果，从而得知是否需要调整定向天线的朝向以及如何调整，或者直接根据提醒模块704发出的提示信息得知是否需要调整定向天线的朝向以及如何调整，便于掌握定向天线的状态，避免自动模式下，调整装置不间断的工作造成增加相关电子设备的工作负担等负面影响。

由上述结构可推知，调整模块705亦可仅由调整转轴7051和步进电机7052组成，相应的，只通过自动调整方式调整定向天线的朝向；或者，调整模块705仅由调整转轴7051和调整旋钮7053组成，相应的，只通过手动调整方式调整定向天线的朝向。

由上述结构及工作过程可知，本发明实施例在判断需要调整所述定向天线的朝向后，通过提醒模块发出相应的提示信息，使用户可以及时获取天线的状态。同时，定位模块分别将通信卫星和定向天线视为一点，并以其当前地理位置为相应点的坐标；计算模块选定参考平面，并根据两点的坐标确定通信卫星和定向天线所在的直线，进而计算该直线与该参考平面的夹角，用于表示定向天线的当前最佳朝向；调整模块通过自动调整方式或手动调整方式将定向天线调至上述当前最佳朝向。相对于现有技术，本发明实施例不再需要通过多次变换天线的朝向、对比不同朝向下信号的收发效果，来确定最佳的天线朝向，从而使得定向天线的调整不再盲目，而是经过定位、计算后，有目的地进行调整，提高了天线调整的效率和精确度，解决了现有调整方式存在的问题。

另外，本发明实施例还提供了一种电子设备，该电子设备配置有定向天线，该定向天线设置有如上述实施例五或实施例六所述的定向天线调整装置，用于对该定向天线的朝向进行调整，以保证该电子装置的通信质量。

本实施例方法所述的功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算设备可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算设备（可以是个人计算机，服务器，移动计算设备或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种定向天线调整方法，其特征在于，应用于包含定向天线的电子设备中，所述方法包括：

分别确定通信卫星和所述定向天线的当前地理位置；

根据所述通信卫星和定向天线的当前地理位置确定所述定向天线的当前最佳朝向；其中，所述当前最佳朝向为以所述定向天线为起点，经过所述通信卫星的射线方向；

判断是否需要调整所述定向天线的朝向，如果是，则根据所述当前最佳朝向调整所述定向天线；

其中，所述当前最佳朝向通过所述通信卫星和定向天线所在直线与参考平面的夹角表示；所述参考平面包括包含且仅包含所述通信卫星和定向天线之一的平面，以及与所述包含且仅包含所述通信卫星和定向天线之一的平面相平行的平面；

所述根据所述通信卫星和定向天线的当前地理位置确定所述定向天线的当前最佳朝向，包括：根据所述通信卫星和定向天线的当前地理位置计算所述通信卫星和定向天线所在直线与所述参考平面的夹角。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断是否需要调整所述定向天线的朝向具体为：

检测所述定向天线发送/接收信号时的信号强度；

当所述信号强度低于预设强度时，判定需要调整所述定向天线的朝向；

和/或，

检测所述定向天线的实际朝向；

当所述实际朝向与所述当前最佳朝向不一致时，判定需要调整所述定向天线的朝向。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，当判定需要调整所述定向天线的朝向时，所述方法还包括：提醒用户对所述定向天线的朝向进行调整。

4.根据权利要求1～2任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前最佳朝向调整所述定向天线，具体为：

根据所述当前最佳朝向控制与所述定向天线连接的步进电机自动调整所述定向天线，使所述定向天线朝向所述当前最佳朝向；

和/或，

通过与所述定向天线固定连接的调整旋钮调整所述定向天线，使所述定向天线朝向所述当前最佳朝向。

5.一种定向天线调整装置，其特征在于，应用于包含定向天线的电子设备中，包括：

定位模块，用于确定通信卫星和所述定向天线的当前地理位置；

计算模块，与所述定位模块连接，用于根据所述通信卫星和定向天线的当前地理位置确定所述定向天线的当前最佳朝向；其中，所述当前最佳朝向为以所述定向天线为起点，经过所述通信卫星的射线方向；

判断模块，用于判断所述定向天线的朝向是否需要调整；

调整模块，与所述计算模块和判断模块连接，用于需要调整所述定向天线的朝向时，从所述计算模块获取当前最佳朝向，根据所述当前最佳朝向调整所述定向天线；

其中，所述当前最佳朝向通过所述通信卫星和定向天线所在直线与参考平面的夹角表示；所述参考平面包括包含且仅包含所述通信卫星和定向天线之一的平面，以及与所述包含且仅包含所述通信卫星和定向天线之一的平面相平行的平面；

所述计算模块具体用于根据所述通信卫星和定向天线的当前地理位置计算所述通信卫星和定向天线所在直线与所述参考平面的夹角。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述判断模块包括：信号判断模块和/或朝向判断模块；

所述信号判断模块，用于检测所述定向天线发送/接收信号时的信号强度，当所述信号强度低于预设强度时，判定需要调整所述定向天线的朝向；

所述朝向判断模块，用于检测所述定向天线的实际朝向，当所述实际朝向与所述当前最佳朝向不一致时，判定需要调整所述定向天线的朝向。

7.根据权利要求5或6所述的装置，其特征在于，还包括：提醒模块，与所述判断模块连接，用于当所述判断模块判定需要调整所述定向天线的朝向时，提醒用户对所述定向天线的朝向进行调整。

8.根据权利要求5～6任一项所述的装置，其特征在于，所述调整模块包括与所述定向天线固定连接的调整转轴，所述调整模块还包括步进电机和/或调整旋钮；

所述步进电机与调整转轴连接，用于根据所述当前最佳朝向控制所述调整转轴转动，使所述定向天线朝向所述当前最佳朝向；

所述调整旋钮与所述调整转轴连接，用于手动转动所述调整转轴，使所述定向天线的朝向达到所述当前最佳朝向。

9.一种电子设备，其特征在于，包括定向天线和如权利要求5～8任一项所述的定向天线调整装置；所述定向天线调整装置用于调整所述定向天线的朝向。