CN105099574A - 天线效能估测方法以及测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种天线效能估测方法以及测试装置，该方法适用于一测试装置针对具有一天线的一电子装置进行天线效能估测，包括以下步骤。量测电子装置对应天线于各角度的多个天线增益以及对应于各角度的一灵敏度样式(sensitivity？pattern)。根据天线增益、灵敏度样式以及一默认灵敏度产生对应天线于各角度的噪音的一噪音样式。根据噪音样式产生天线的一效能调整建议。通过估测得到的天线增益以及灵敏度样式来产生噪音样式，并根据上述的噪音样式来判断应该如何对测试的电子装置及其天线进行调整。

Description

天线效能估测方法以及测试装置

【技术领域】

本发明是有关于一种电子装置，且特别是有关于一种天线效能估测方法以及测试装置。

【背景技术】

随着科技的日新月异，例如移动电话、平板电脑等具有无线信号收发能力的电子装置被广泛的应用于人们的生活中。一般而言，在上述具有无线信号收发能力的电子装置设计完成或是出货前，制造者则必须针对电子装置中的天线对于无线信号的收发能力进行测试，例如OTA(overtheair)测试等有源测试或是无源测试，检查此电子装置对于无线信号的收发性能是否符合需求以及功率是否符合规范等。这样的测试可能为当制造者通过测试得知天线的收发能力不符性能上的需求或是规范时，制造者则需要以手动方式一边调整一边重新测试，十分耗费时间以及金钱。

【发明内容】

本发明提供一种天线效能估测方法以及测试装置，可根据测试得到的数据快速得对电子装置对无线信号收发能力的效能缺陷进行判断。

本发明的天线效能估测方法，适用于一测试装置针对具有一天线的一电子装置进行天线效能估测，包括以下步骤。首先，量测电子装置对应天线于各角度的多个天线增益(antennagain)以及对应于各角度的一灵敏度样式(sensitivitypattern)，其中灵敏度样式包括对应于各角度的多个灵敏度值。然后，根据天线增益、灵敏度以及一默认灵敏度产生对应天线于各角度的噪音的一噪音样式。接着，根据噪音样式产生天线的一效能调整建议。

本发明的测试装置，适用于对具有一天线的一电子装置进行天线效能估测，包括一估测单元、一处理单元以及一输出单元。估测单元量测电子装置对应于天线各角度的多个天线增益以及对应于各角度灵敏度样式，其中灵敏度样式包括对应于各角度的多个灵敏度值。处理单元耦接估测单元，根据天线增益、灵敏度值以及一预设灵敏度产生对应于天线于各全角度的一噪音样式，并且根据噪音样式产生天线的一效能调整建议。输出单元耦接处理单元，输出效能调整建议。

相较于现有技术，本发明提供的一种天线效能估测方法以及测试装置，通过估测得到的天线增益以及灵敏度样式来产生噪音样式，并根据上述的噪音样式来判断应该如何对测试的电子装置及其天线进行调整。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。

【附图说明】

图1为根据本发明一实施例所绘示天线效能估测方法的方法流程图。

图2为根据本发明一实施例所绘示测试装置的装置方块图。

图3为根据本发明一实施例所绘示天线效能估测方法的部份流程步骤图。

【具体实施方式】

图1为根据本发明一实施例所绘示天线效能估测方法的方法流程图。其中，在本发明中，所述的天线效能估测方法适用于测试装置针对具有天线以及无线信号收发能力的电子装置进行其天线的效能估测。

请参照图1。首先，在步骤S101时，量测电子装置对应天线于各角度的多个天线增益(antennagain)以及对应于各角度的灵敏度样式(sensitivitypattern)。然后在步骤S102时，根据天线增益、灵敏度样式以及默认灵敏度产生对应天线于各角度的噪音的噪音样式(noisepattern)。接着在步骤S103，根据噪音样式产生天线的效能调整建议。

其中，灵敏度样式对应于上述电子装置的天线的接收性能，可反映出以上述天线为圆心，整个天线的辐射球面上360度的接收性能状况，包括对应于各角度的多个灵敏度值。

本发明亦提供一种测试装置，适用于对具有天线的电子装置进行天线效能估测。图2为根据本发明一实施例所绘示测试装置的装置方块图。请参照图2，测试装置10包括估测单元110、处理单元120以及输出单元130。估测单元110量测具有天线的一电子装置对应于天线各角度的天线增益AG以及对应于各角度灵敏度样式，其中灵敏度样式包括对应于各角度的多个灵敏度值SR。处理单元120耦接估测单元110根据对应于各角度的天线增益AG、灵敏度值SR以及一预设灵敏度产生对应于天线于各全角度的噪音样式，并且根据噪音样式产生天线的效能调整建议EA。输出单元130耦接处理单元120，接收并输出效能调整建议EA。在本实施例中，输出单元130至少可包括一显示器，可以文字方式或是多媒体的方式显示上述的效能调整建议EA供使用者(即，上述电子装置的测试者/设置者)参考。在本发明另一实施例中，输出单元130与一个人电脑连接，上述的效能调整建议EA即可被传送至此个人电脑，供用户直接运用。

在本发明中，测试装置10可被设置于一微波暗室(chamber)之中，以有源测试的方式对放置于此微波暗室中的电子装置的天线的辐射球面的360度收发能力进行测试。首先，测试装置10的估测单元110会对此电子装置进行OvertheAir(OTA)测试来取得灵敏度样式的结果，所述灵敏度样式即包括了360度的灵敏度值SR。接着，测试装置10的估测单元110再进行天线测试来取得天线增益AG。其中，上述的天线测试可于天线设置于电子装置上进行测试，亦可于上述的电子装置分离时单独测试，仅需维持于灵敏度样式所得到结果的对应角度为相同即可，本发明并不限定于上述。

就理想情况而言，天线的天线增益AG以及灵敏度样式的各角度的灵敏值SR皆佳的情况下，由天线增益AG所组成的天线增益样式(antennagainpattern)将与灵敏度样式相近，趋近于一完整的球形。但由于电子装置本身的其他组件以及天线于电子装置上的设置状况皆可能造成灵敏度样式于各角度的灵敏度值SR有所影响。因此，在本发明中，处理单元120可根据各角度的灵敏度值SR以及天线增益AG得到对应于全角度的噪音样式，进而得知各角度因系统(即，设置于电子装置上的环境)中各个角度的噪音值。

在本实施例中，处理单元120可通过下式(1)得到噪音样式：

NP_i＝|SC-SR_i|+AG_i(1)

其中于上式(1)中，i对应于球体中的各个角度(即，0度到360度)。NP_i为对应于各角度的噪音值，处理单元120运用上式(1)算出对应于各个角度的噪音值NP以组成噪音样式。而在本发明一实施例中，则可以用矩阵运算的方式计算得到对应于各个角度的噪音值NP，以简化上述各角度的噪音值NP的计算。SC则为一预设灵敏度，可被默认于处理单元120中。默认灵敏度SC可被作为对应于天线各角度的灵敏度的基准，在本实施例中，设定当处理单元120通过有线环境接收上述的信号时的灵敏度为预设灵敏度。因此，在本实施例中，于各个角度中预设灵敏度SC皆为一定值。

其中，在本实施例中，上述的各数值的单位皆由分贝(dB)值定义。例如，当于某一角度，系统无噪音(即，理想状况)并且天线增益AG为100％(即，0dB)时，灵敏度值SR即等于预设灵敏度SC(在此设定为-92dB，例如，NP＝|-92-(-92)|+0＝0)。若是当某一角度系统无噪音而天线增益AG为50％(即，-3dB)，此时灵敏度值SR即会小于预设灵敏度SC3dB(即，NP＝|-92-(-89)|+(-3)＝0)。而若是在某一角度系统有3dB的噪音值而天线增益AG为50％(即，-3dB)，此时灵敏度值SR即会小于预设灵敏度SC，6dB。(即，NP＝|-92-(-86)|+(-3)＝3)。

处理单元120在产生噪音样式后，便可通过噪音样式得知目前电子装置的天线于哪些角度具有较好或较差的性能。处理单元120便可根据噪音样式中各个角度的噪音值与与量测得到的天线增益的关系产生效能调整建议，并通过输出单元130输出。

而处理单元120则可根据设置者不同的需求来产生效能调整建议。例如，电子装置的设置者需要电子装置的天线具有最高的效能时，处理单元120便可通过噪音样式以及天线增益值之间的关系，产生效能调整建议以通知电子装置的设置者可将具有高天线增益值的角度与具有最低噪音值的位置切齐。

图3为根据本发明一实施例所绘示天线效能估测方法的部份流程步骤图。其中，图3所示各步骤可被视为图1所示实施例中步骤S103的一种较为详细的实施方式。请参照图2及图3，首先，处理单元120判断噪音样式中对应于一最低噪音值的噪音角度为何(步骤S301)。然后处理单元120判断天线增益中对应于天线增益中一最高增益值的一增益角度为何(步骤S302)。接着，处理单元120则比较噪音角度以及增益角度，判断噪音角度以及增益角度之间的角度差是否小于一默认值(步骤S303)。当噪音角度与增益角度之间的角度差小于默认值(步骤S303，是)时，则表示目前具有最高天线增益的角度已对齐最低噪音值的角度，处理单元120则将包括一调整完成信息于该效能调整建议中，并传送至输出单元130，通知电子装置的设置者已完成调整(步骤S304)。而当噪音角度与增益角度之间的角度差大于默认值时(步骤S303，否)，处理单元120则根据噪音角度与增益角度之间的角度差产生效能调整建议。其中，在本实施例中，效能调整建议中包括了对应于上述角度差的天线角度调整建议，以通知电子装置的设置者可如何根据目前的角度差调整电子装置与天线的相对关系(步骤S305)。

上述于图3的实施例为因应电子装置的设置者需要电子装置的天线具有最高的效能时所产生的调整。当电子装置的设置者需要电子装置的天线于各角度都具有相似的信号接收性能时，处理单元120即可将上述具有最高增益值的增益角度对齐噪音样式中具有最高噪音值的噪音角度(即，将上述步骤S301的步骤中对应于最低噪音值的噪音角度的步骤修改为判断对应于最高噪音值的噪音角度后，继续执行步骤S302～S305)。

或是电子装置的设置者于电子装置上有特殊需求，需要某些特定角度具有天线的最高增益值时，处理单元120亦可在得到天线增益后判断对应于最高增益值的增益角度与此特定角度的角度差，再根据角度差产生包括了对应于上述角度差的效能调整建议，并通过输出单元130输出效能调整建议。甚者，当电子装置的设置者需要多个特定角度皆有较好的接收性能时，处理单元120亦可给予这些特定角度较高的权重值，通过计算得到具有最高灵敏度样式的结果，并将包括对应于此结果的天线角度调整建议的效能调整建议传送至输出单元130。

例如，上述特定角度的需求可例如由一总全向灵敏度(TotalIsotropicSensitivity,TIS)的方式所实践。总全向灵敏度对应于三维空间中各角度(即，360度)的天线灵敏度值乘以各角度的权重值后，所得到的平均值。处理单元120即可根据现有的天线增益、灵敏度样式以及噪音样式配合各角度的权重值后计算产生具有最大总全向灵敏度的效能调整建议，并传送此效能调整建议至输入单元130。而具有较高权重的特定角度可为天线面对电子装置的某一侧边的角度，或是背对于电子装置的某一侧边的角度，是实际需求而定，本发明并不限定于此。

而上述的需求则可默认于测试装置10中，通过测试装置10的输出输入单元(未绘示，例如键盘、鼠标、触摸板、触控屏幕等)接收电子装置的设置者的选择。或者，电子装置的设置者亦可直接通过测试装置10的输出输入单元输入其所要求的参数，本发明并不限定于此。

综上所述，本发明提供一种可用来针对电子装置及其天线的信号收发能力进行估测的天线效能估测方法以及使用此方法的测试装置，可根据对灵敏度样式以及天线增益的测试结果提供适切的效能调整建议给电子装置的设置者，使得电子装置的设置者可以快速的找到目前收发信号性能的缺陷，以更直觉的方式解决天线于设置上的问题。

Claims (10)

1.一种天线效能估测方法，适用于一测试装置针对具有一天线的一电子装置进行天线效能估测，其特征在于，该方法包括：

量测该电子装置对应该天线于各角度的多个天线增益以及对应于各角度的一灵敏度样式，其中该灵敏度样式包括对应于各角度的多个灵敏度值；

根据该些天线增益、该些灵敏度值以及一预设灵敏度产生对应该天线于各角度的噪音的一噪音样式；以及

根据该噪音样式产生该天线的一效能调整建议。

2.如权利要求1所述的天线效能估测方法，其特征在于，根据该噪音样式产生该天线的该效能调整建议的步骤包括：

判断该噪音样式中对应于一最低噪音值的一噪音角度；

判断该些天线增益中对应于一最高增益值的一增益角度；以及

比较该噪音角度以及该增益角度，当该噪音角度与该增益角度之间的角度差小于一默认值时，包括一调整完成信息于该效能调整建议中。

3.如权利要求2所述的天线效能估测方法，其特征在于，根据该噪音样式产生该天线的该效能调整建议的步骤还包括：

当该噪音角度与该增益角度之间的角度差大于该默认值时，根据该噪音角度与该增益角度之间的角度差产生该效能调整建议。

4.如权利要求2所述的天线效能估测方法，其特征在于，据该噪音样式产生该天线的该效能调整建议的步骤还包括：

设定一特定角度；以及

比较该特定角度与该增益角度，当该特定角度与该增益角度之间的角度差大于该默认值时，根据该特定角度与该增益角度之间的角度差产生该效能调整建议。

5.如权利要求1所述的天线效能估测方法，其特征在于，该效能调整建议包括一天线角度调整建议。

6.一种测试装置，适用于对具有一天线的一电子装置进行天线效能估测，其特征在于，其包括：

一估测单元，量测该电子装置对应于该天线各角度的多个天线增益以及对应于各角度一灵敏度样式，其中该灵敏度样式包括对应于各角度的多个灵敏度值；

一处理单元，耦接该估测单元，根据该些天线增益、该些灵敏度值以及一预设灵敏度产生一对应于该天线于各全角度的一噪音样式，并且根据该噪音样式产生该天线的一效能调整建议；以及

一输出单元，耦接该处理单元，输出该效能调整建议。

7.如权利要求6所述的测试装置，其特征在于，该处理单元判断该噪音样式中对应于一最低噪音值的一噪音角度，以及判断该些天线增益中对应于一最高增益值的一增益角度；该处理单元比较该噪音角度以及该增益角度，当该噪音角度与该增益角度之间的角度差小于一默认值时，该处理单元包括一调整完成信息于该效能调整建议中。

8.如权利要求7所述的测试装置，其特征在于，当该噪音角度与该增益角度之间的角度差大于该默认值时，该处理单元根据该噪音角度与该增益角度之间的角度差产生该效能调整建议。

9.如权利要求7所述的测试装置，其特征在于，该处理单元设定一特定角度；该处理单元比较该特定角度与该增益角度，当该特定角度与该增益角度之间的角度差大于该默认值时，根据该特定角度与该增益角度之间的角度差产生该效能调整建议。

10.如权利要求7所述的测试装置，其特征在于，该效能调整建议包括一天线角度调整建议。