CN110912601B - 波束扫描装置、方法、终端和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种波束扫描装置、方法、终端及存储介质。该波束扫描装置包括：通信模组和电机模组，其中，通信模组连接有第一传动轴，第一传动轴支承于通信模组支架；电机模组的动力输出端设置有第二传动轴，第二传动轴与第一传动轴啮合；电机模组的控制器通信连接终端，用于根据终端的控制指令控制第二传动轴转动，以使得第二传动轴通过第一传动轴带动通信模组，调节通信模组的角度。通过设置通信模组支架使得通信模组能够进行转动；设置电机模组使得电机模组能够驱动通信模组进行转动，从而使得通信模组能够进行竖直方向的信号扫描。通过将移相扫描和机械扫描相结合，提高了通信模组的有效辐射空间占比，改善了终端的信号质量。

Description

波束扫描装置、方法、终端和存储介质

技术领域

本发明实施例涉及通信技术，尤其涉及一种波束扫描装置、方法、终端及存储介质。

背景技术

目前毫米波的使用频段集中在20～40GHz之间，相比于传统的6GHz以内的信号，毫米波的信号频率进一步提升，但是伴随频率的上升，毫米波传播过程中的损耗显著增加，电磁波遇到障碍物之后的穿透能力也会大大降低，为此，将多个天线组成天线阵，依靠波束成形技术，调节各个天线的相位，将各天线的使信号进行有效叠加，以增大信号增益，进而产生更强的信号来克服信号损耗。但是信号增益越大，波束越窄，波束覆盖范围越窄，一旦偏离基站波束，用户就无法接收到高质量的无线信号，存在较大信号盲点。

发明内容

本发明实施例提供一种波束扫描装置、方法、终端及存储介质，以实现在移相法基础上通过机械扫描，实现对竖直方向的波束扫描，改善毫米波信号质量。

在一个实施例中，本发明实施例提供了一种波束扫描装置，装配于终端，所述装置包括：通信模组和电机模组，其中，

所述通信模组连接有第一传动轴，所述第一传动轴支承于通信模组支架；

所述电机模组的动力输出端设置有第二传动轴，所述第二传动轴与所述第一传动轴啮合；所述电机模组的控制器通信连接所述终端，用于根据所述终端的控制指令控制所述第二传动轴转动，以使得所述第二传动轴通过所述第一传动轴带动所述通信模组，调节所述通信模组的角度。

在一个实施例中，还提供了一种波束扫描方法，应用于本发明任意实施例提供的波束扫描装置，所述方法包括：

通过通信模组进行移相扫描，获取水平方向的信号强度；

通过电机模组驱动所述通信模组进行纵向扫描，获取竖直方向的信号强度；

根据所述水平方向的信号强度和所述竖直方向的信号强度，确定第一目标波束方向；

获取当前波束方向；

根据所述当前波束方向和所述第一目标波束方向，确定所述通信模组的第一转动角度，使得所述当前波束方向与所述第一目标波束方向一致。

在一个实施例中，还提供了一种终端，所述终端设置有本发明任一实施例所提供的波束扫描装置。

在一个实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明任意实施例所述的波束扫描方法。

本发明实施例通过设置通信模组支架，使得通信模组能够通过所连接的第一传动轴在通信模组支架上转动；通过设置电机模组，将电机模组的动力输出端通过传动轴与通信模组连接的传动轴相啮合，使得电机模组能够驱动通信模组进行转动，从而使得通信模组能够进行竖直方向的信号扫描。通信模组通过内置的移相扫描可以进行水平方向扫描，因而本实施例所提供的波束扫描装置能够扫描空间任意方向的信号，进而向终端反馈各个方向的信号强度。同时，电机模组控制器通过响应终端输出的角度转动信号，可以控制通信模组转动至最强信号方向。本实施例通过将移相法对水平方向进行波束扫描，通过机械驱动实现对竖直方向进行波束扫描，实现对包括水平方向和竖直方向的信号进行检测和管理，提高了通信模组的有效辐射空间占比，解决了现有技术中无法对竖直方向进行信号检测而存在信号死角的问题，改善了终端的信号质量。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种波束扫描装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的波束扫描装置的正视图；

图3是本发明实施例提供的波束扫描方法的流程图；

图4是本发明实施例提供的终端通过信号扫描确定初始波束方向的示意图；

图5是本发明实施例提供的用户对终端进行翻转后重新确定波束方向的示意图；

图6是本发明实施例提供的终端在竖直方向产生移动后重新确定波束方向的示意图；

图7是本发明实施例提供的终端产生位置移动和角度翻转后重新确定波束方向的示意图；

图8是本发明实施例提供的配置有波束扫描装置的终端的结构示意图；

图9是本发明实施例提供的终端的结构组成示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1为本发明实施例提供的一种波束扫描装置的结构示意图，该波束扫描装置可装配于终端中，通过在终端中布设该波束扫描装置，终端可对基站信号进行空间扫描以确定最佳通信角度。例如，终端使用第五代移动通信网络(5th-Generation，5G)网络时，终端通过波束扫描进行信号管理，使得终端具有最佳的信号质量。如图1所示，该波束扫描装置，包括：通信模组110和电机模组120，其中，

通信模组110连接有第一传动轴130，第一传动轴130支承于通信模组支架。

电机模组120的动力输出端设置有第二传动轴140，第二传动轴140与第一传动轴130啮合；电机模组120的控制器通信连接终端，用于根据终端的控制指令控制第二传动轴140转动，以使得第二传动轴140通过第一传动轴130带动通信模组110，调节通信模组的角度。

其中，通信模组110用于对水平方向的基站信号进行扫描，并向终端反馈水平方向各个角度的信号强度，以及对上行信号(终端发送至基站的信号)和下行信号(基站发送给终端的信号)进行波束管理，使得终端具有最佳的通信效果。具体地，通信模组110中设置天线阵列和波束管理单元，通过天线阵列对信号进行扫描，通过波束管理单元对信号进行相位和频率管理，使得终端能够按照最佳的波束角度与基站进行通信。

在一个实施例中，通信模组110为5G毫米波通信模组，5G毫米波通信模组设置有移相阵列，通过该移相阵列实现水平方向的波束扫描，以获取到水平方向各个角度的信号强度，并将各个角度的信号强度反馈至终端，由终端确定出信号强度最高的波束角度。

通信模组支架用于将通信模组110固定在终端内，以使得通信模组110具有竖直方向的转动自由度。具体地，通信模组支架设置有第一传动轴130，第一传动轴130支承在通信模组支架，将通信模组110连接该第一传动轴130，从而通信模组110便可以以第一传动轴130为轴进行转动。为了让通信模块能够稳定且可靠地转动，在一个实施例中，该通信模组支架具有如下结构：

图2为波束扫描装置的正视图，通信模组支架150包括两个底座，第一传动轴130的两端分别支承于对应侧的底座131；第一传动轴130位于两个底座之间的部分设置有固定板132，通信模组110固定于固定板132。

其中，通信模组支架150的两个底座分开设置，将第一传动轴130的两端分别支承设置在两个底座上，可以从两端对第一传动轴130形成支撑，使得第一传动轴130更加稳定。通过在两个底座131之间的部分设置固定板132与第一传动轴130相连，使得通信模组支架150对通信模组110形成可靠支撑。

电机模组120的动力输出端通过第二传动轴140与第一传动轴130啮合，使得电机模组120能够驱动通信模组110转动，具体为驱动通信模组110在竖直方向进行转动。具体地，如图2所示，电机模组120设置有电机固定支架160，电机固定支架160包括电机固定座和传动支架(图中未示出)，第二传动轴140穿过传动支架与第一传动轴130啮合，通过设置传动支架，可以对第二传动轴形成支撑，保证第二传动轴稳定运行，电机121则固定在电机固定座上。在一个实施例中，电机121可选用步进电机，通过步进电机将电控制信号转化为对角位移信号，实现对转动角度的精确控制。

在一个实施例中，第一传动轴130和第二传动轴140具体通过如下结构进行啮合，第一传动轴130的端部设置有第一齿轮133，第二传动轴140的端部设置有第二齿轮141，第一齿轮133与第二齿轮141配合实现第一传动轴130与第二传动轴140啮合；第一齿轮133和第二齿轮141的齿数比为通信模组110和电机模组120的传动比。这样设置的好处在于，在第一齿轮133和第二齿轮141的齿数比确定的情况下，通信模组110与电机模组120的传动比便已固定，从而可以将对通信模组110的转动角度控制转换为对电机模组120的转动角度控制，当终端确定了通信模组110的转动角度后，便可以通过控制器122控制电机模组120的转动速率，实现将通信模组110转动目标角度。

在一个实施例中，通信模组支架150设置于终端顶部的中框，且第一传动轴130沿第一方向设置；第二传动轴140设置于终端的侧部、且第二传动轴140沿第二方向设置；

第一方向与第二方向垂直。

其中，通信模组110平行放置在终端主体的中框上，第一方向即为中框的宽度方向，第二方向即为终端的长度方向，并具体将控制转动角度的电机模组120固定在通信模组110的右下角，使得第一传动轴130与第二传动轴140呈正交状设置。这样设置的好处在于，可以利用终端中既有的框架结构布设波束扫描装置，简化对通信模组110和电机模组120的布设难度，并且可以最大限度地保证通信模组110和电机模组120能够稳定工作。

本实施例提供的波束扫描装置的实现原理为：终端对通信模组反馈的各个方向的信号强度进行处理后确定出最佳通信角度，并基于该最佳通信角度计算出电机模组需要转动的角度θ_a，向电机模组的控制器下发转动命令，控制器控制电机转子转动θ_a，带动第二传动轴转动θ_a，进而带动第一传动轴转动θ_d，即实现了将通信模组转动θ_d，从而使得经由通信模组管理的波束转动θ_d。

本实施例所提供的波束扫描装置，通过设置通信模组支架，使得通信模组能够通过所连接的第一传动轴在通信模组支架上转动；通过设置电机模组，将电机模组的动力输出端通过传动轴与通信模组连接的传动轴相啮合，使得电机模组能够驱动通信模组进行转动，从而通信模组能够对竖直方向进行信号扫描。通信模组通过内置的移相扫描可以进行水平方向扫描，因而本实施例所提供的波束扫描装置能够扫描空间任意方向的信号，进而向终端反馈各个方向的信号强度。同时，电机模组控制器通过响应终端输出的角度转动信号，可以控制通信模组转动至最强信号方向。本实施例通过将移相方法对水平方向进行波束扫描，通过机械驱动实现对竖直方向进行波束扫描，实现对包括水平方向和竖直方向的信号进行检测和管理，提高了通信模组的有效辐射空间占比，解决了现有技术中无法对竖直方向进行信号检测而存在信号死角的问题，改善了终端的信号质量。

基于上述波束扫描装置，本实施例还提供了一种波束扫描方法，该方法可适用于使用毫米波进行通信的情况，图3本实施例提供的波束扫描方法的流程图，该方法可以应用于终端并由终端来执行，本实施例以该方法应用于终端为例进行说明，该方法包括：

S310、终端上设置有通信模组，终端通过该通信模组进行移相扫描，获取水平方向的信号强度。

其中，通信模组通过波束成形技术对天线阵列的各路信号进加权合成，使得信号按照一定方向进行传输，即形成波束。移相扫描是指利用移相单元改变天线端口的相位分布，使得信号波束沿指定方向进行扫描。

装配于终端中的移相单元设置有移相阵列，通过移相阵列调整天线各个端口(即天线馈点)的相位，能够对水平方向进行波束扫描，搜索出水平方向的信号质量。可以看出，移相扫描是一种电扫描。通常，通信模组在进行波束管理后，可按照先粗后细的方法进行分级扫描，以快速确定出信号质量最好的波束方向。

S320、通过电机模组驱动所述通信模组进行纵向扫描，获取竖直方向的信号强度。

其中，在配置了电机模组后，通信模组具备了旋转自由度，因而通信模组能够对竖直方向进行信号扫描，获取到竖直方向的信号强度。信号强度反映了无线信号的质量，信号强度越高表明无线信号质量越好。考虑到基站波束呈一定方向性，因而在不同方向，信号的质量便会不同，当终端波束指向与基站波束方向一致时，此时终端的信号质量最佳，通信效果最好。终端通过设置电机模组驱动通信模组在竖直方向进行波束扫描，能够获取到竖直方向各个角度的信号强度。

S330、根据所述水平方向的信号强度和所述竖直方向的信号强度，确定终端的第一目标波束方向。

其中，第一目标波束方向是指终端计算出的在当前位置具有最强信号强度的波束方向。终端在获取到水平方向的信号强度和竖直方向的信号强度后，通过计算便可以确定出信号强度最强的波束方向，即基站波束方向。例如，可以通过终端中的基带处理器对水平方向的信号强度和竖直方向的信号强度进行计算，得到第一目标波束方向。

S340、获取当前波束方向。

其中，当前波束方向是指在当前位置终端的实际波束指向。

S350、根据所述当前波束方向和所述第一目标波束方向，确定所述通信模组的第一转动角度，使得所述当前波束方向与所述第一目标波束方向一致。

其中，终端的信号处理单元通过比较当前波束方向和第一目标波束方向，可确定出当前波束方向与第一目标波束方向间的角度关系，即确定了终端的波束方向所需要转动的角度，即为第一转动角度。

根据上述分析可知，电机模组与通信模组之间具有设定的传动比，基于该设定的传动比，以及所确定的第一转动角度，终端通过计算便可以得到电机需要转动的角度，使得在转动后终端的波束方向与第一目标波束方向一致。

终端可通过记录波束方向与竖直方向的夹角进行转动角度控制，以方便计算和简化控制过程。

通常，在终端刚启动时，需要进行波束扫描和波束的初始角度控制，以使得终端在初始位置匹配到质量最好的无线信号。

本实施例通过通信模组的移相扫描，实现对水平方向的信号检测；通过电机模组驱动通信模组进行转动，实现对竖直方向的信号检测；通过对获取到的水平方向的信号强度和竖直方向的信号强度进行计算，可确定出具有最强信号强度的第一目标波束方向，进而确定出电机模组需要转动的角度，再通过电机模组驱动通信模组进行转动，实现在转动后终端的波束与第一目标波束方向一致，解决了现有技术中无法对竖直方向进行波束扫描的问题，提高了终端的信号质量。

在上述技术方案的基础上，若终端发生了移动，则可通过记录终端的移动参数，结合终端在初始位置的目标波束方向，进一步对电机进行转动控制，使得终端在新的位置依然能够得到最佳的信号质量。相应地，该波束扫描方法还包括：

S360、获取第一目标波束方向的信号强度。

S370、当所述终端发生移动时，获取传感器记录的移动参数。

其中，终端发生移动，是指终端发生位置移动，或者发生了角度变化，即位姿发生了改变。移动参数至少包括终端在水平方向的移动距离、在竖直方向的移动距离和终端的转动角度中的一项或多项。

终端的移动参数可通过终端中配置的传感器进行记录。例如，通过陀螺仪可记录角度和方向信息，通过重力传感器可记录距离信息等。

在一个实施例中，终端内设置有重力传感器和陀螺仪；移动距离是通过重力传感器监测的；旋转角度是通过陀螺仪监测的。

因而，上述获取终端中的传感器记录的终端移动参数，具体可为：

通过终端中的重力传感器获取终端在水平方向的移动距离和在竖直方向的移动距离，并通过终端中的陀螺仪获取终端的转动角度。

通常，终端中的陀螺仪和重力传感器会实时记录上述移动参数，终端通过查询相关记录即可获取所需要的移动参数。

需要说明的是，终端每次所获取的移动参数需要根据终端的移动信息进行确定，例如，当终端仅在原位置进行转动时，则仅需要获取终端的转动角度即可计算出电机模组所需要转动的角度。

S380、根据所述第一目标波束方向，所述信号强度以及所述移动参数，确定所述通信模组的第二转动角度，使得所述终端在移动后的波束方向与所述第一目标波束方向一致。

其中，第二转动角度是指在终端发生位置移动或角度变换后，终端的波束方向需要转动的角度。在一个实施例中，终端根据所记录的移动参数，可计算出终端的运动轨迹，进而通过构建一个3D方位参考坐标系统，再结合第一目标波束方向的信号强度，计算出通信模组管理的波束需要转动的角度和电机模组需要转动的角度。通过电机模组进行驱动，使得终端在移动后的波束方向与第一目标波束方向一致。

通过上述方法，终端仅需要在启动时运行一次波束扫描，之后，当终端发生移动时，利用终端中的传感器所记录的终端的移动参数，通过计算即可快速确定出终端在新的位置和/或新的角度所对应的目标波束方向。相比于每次都通过扫描来确定终端波束方向，本实施例提供的波束扫描方法效率更高，能够快速改善终端的信号质量；且占用终端资源有限，从而避免了终端过多的资源消耗，提高了用户体验。

为了更加清楚地说明本实施例中的波束扫描方法，下面以手机使用5G毫米波信号进行通信为例结合具体场景对该方法进行进一步说明。

图4为一个实施例提供的终端通过信号扫描确定初始波束方向的示意图，如图4所示，用户在某一位置启动手机401，手机启动后运行波束管理，此时，手机的初始波束402与竖直方向成夹角θ₂，与基站波束404方向偏离，信号弱。手机根据5G通信模组在水平方向和竖直方向的扫描结果，得到目标波束方向，其中，目标波束403与竖直方向呈夹角θ₁，手机根据初始波束402与竖直方向的夹角θ₂和目标波束403与竖直方向的夹角θ₁，通过计算，得出5G通信模组需要转动θ_d；而因为5G通信模组与电机模组之间具有预设传动比，具体为：

θ_a＝Aθ_d (1)

其中，θ_a为电机模组的转动角度，θ_d为5G通信模组的转动角度，A为电机模组与5G通信模组的传动比；

因而在确定了5G通信模组需要转动θ_d后，根据公式(1)，通过计算，可以得到电机模组的转动角度θ_a。手机下发命令至电机模组的控制器，控制电机转动θ_a，使手机的目标波束403与竖直方向成夹角θ₁，与基站波束404对准，信号增强。

图5为一个实施例提供的用户对终端进行翻转后重新确定波束方向的示意图，用户在第一位置501使用手机，手机的初始波束503与竖直方向成夹角θ₂，与基站波束505方向对准，信号强。用户手持手机翻转了角度θ₁后处于第二位置502，为保持最佳信号强度，手机通过获取陀螺仪所记录的翻转角度θ₁后，结合初始波束503与竖直方向的夹角θ₂，通过计算，得到手机目标波束504与竖直方向成夹角θ₃，再根据角度θ₃和5G通信模组与电机模组的传动比(参见上述示例说明)，得到5G通信模组需要转动θ_d，手机下发命令并控制电机使模组转动，使手机的目标波束504与竖直方向成夹角θ₃，θ₃趋近于θ₂，与基站波束505方向重新对准，信号增强。

图6为一个实施例提供的终端在竖直方向产生移动后重新确定波束方向的示意图，用户在第一位置601使用手机，手机的初始波束603与竖直方向成夹角θ₁，与基站波束605方向对准，信号强。用户手持手机移动了高度H后处至第二位置602，为保持最佳信号强度，手机根据记录的夹角θ₁、移动高度H以及初始位置的信号强度R进行计算(例如，可以通过三角函数关系进行计算)，得到手机的目标波束604与竖直方向的夹角为θ₂，再根据5G通信模组与电机模组的传动比，计算出5G通信模组需要转动θ_d，手机下发命令控制电机驱动5G通信模组转动，使手机的目标波束604与竖直方向成夹角θ₂，与基站波束505方向重新对准，信号增强。

图7为一实施例提供的终端产生位置移动和角度翻转后重新确定波束方向的示意图，用户手持手机在第一位置701使用，手机初始波束703与竖直方向成夹角θ₁，与基站波束705方向对准，信号强。用户手持手机至第二位置702，在手机移动过程中，传感器记录手机变化了高度H、移动了距离L，且翻转了角度θ₃，为保持最佳信号强度，手机根据记录的夹角θ₁、翻转角度θ₃、移动距离L、移动高度H以及初始位置的信号强度R进行计算，得到手机在第二位置702的目标波束与竖直方向的夹角为θ₂，再结合5G通信模组与电机模组的传动比，计算出5G通信模组需要转动θ_d，手机下发命令控制电机驱动5G通信模组转动，使手机目标波束704与竖直方向成夹角θ₂，与基站波束705方向重新对准，信号增强。

此外，本实施例还提供了一种终端，该终端设置有本实施例提供的波束扫描装置，从而使得终端设备能够获取到最佳的无线信号。

在一个实施例中，配置有波束扫描装置的终端的结构示意图如图8所示，其中，波束扫描装置设置于终端的顶部位置，具体地，通信模组110通过通信模组支架固定在中框上，通信模组110可在通信模组支架上转动；电机模组120通过电机固定架设置于终端的右侧，且位于中框竖直边框的内侧，使得电机模组120与通信模组110呈正交状固定在终端内部。电机模组的控制器连接于终端主板，能够接收终端的控制信号，通信模组110在电机模组120的驱动下能够在通信模组支架上转动，实现对竖直方向的信号扫描和在竖直方向上进行角度调整。

作为示例，下面对本实施例提供的终端进行进一步的介绍。图9所示为本实施例提供的终端的结构组成示意图，图9示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性终端912的框图。图9显示的终端912仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图9所示，终端912以通用计算终端的形式表现。终端912的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元916，系统存储器928，连接不同系统组件(包括系统存储器928和处理单元916)的总线918。

总线918表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线，微通道体系结构(MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(VESA)局域总线以及外围组件互连(PCI)总线。

终端912典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被终端912访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。

系统存储器928可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(RAM)930和/或高速缓存存储器932。终端912可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统934可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图9未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图9中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如CD-ROM,DVD-ROM或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线918相连。存储器928可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。

具有一组(至少一个)程序模块942的程序/实用工具940，可以存储在例如存储器928中，这样的程序模块942包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块942通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。

终端912也可以与一个或多个外部终端914(例如键盘、指向终端、显示器924等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该终端912交互的终端通信，和/或与使得该终端912能与一个或多个其它计算终端进行通信的任何终端(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口922进行。并且，终端912还可以通过网络适配器920与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器920通过总线918与终端912的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合终端912使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、终端驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

处理单元916通过运行存储在系统存储器928中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发明实施例所提供的波束扫描方法，该方法具体包括：

通过通信模组进行移相扫描，获取水平方向的信号强度；

通过电机模组驱动通信模组进行纵向扫描，获取竖直方向的信号强度；

根据水平方向的信号强度和竖直方向的信号强度，确定第一目标波束方向；

获取当前波束方向；

根据当前波束方向和第一目标波束方向，确定通信模组的第一转动角度，使得当前波束方向与第一目标波束方向一致。

上述产品可执行本发明实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

本实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明实施例所提供的天线调节方法，该方法包括：通过通信模组进行移相扫描，获取水平方向的信号强度；通过电机模组驱动通信模组进行纵向扫描，获取竖直方向的信号强度；根据水平方向的信号强度和竖直方向的信号强度，确定第一目标波束方向；获取当前波束方向；根据当前波束方向和第一目标波束方向，确定通信模组的第一转动角度，使得当前波束方向与第一目标波束方向一致。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：获取第一目标波束方向的信号强度；当终端发生移动时，获取传感器记录的移动参数；根据第一目标波束方向，信号强度以及移动参数，确定通信模组的第二转动角度，使得终端在移动后的波束方向与第一目标波束方向一致。

本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (11)

1.一种波束扫描装置，其特征在于，所述波束扫描装置装配于终端，所述装置包括：通信模组和电机模组，其中，

所述通信模组连接有第一传动轴，所述第一传动轴支承于通信模组支架；

所述电机模组的动力输出端设置有第二传动轴，所述第二传动轴与所述第一传动轴啮合；所述电机模组的控制器通信连接所述终端，用于根据所述终端的控制指令控制所述第二传动轴转动，以使得所述第二传动轴通过所述第一传动轴带动所述通信模组，调节所述通信模组的角度；

所述终端通过所述通信模组进行移相扫描，获取水平方向的信号强度；

所述终端通过所述电机模组驱动所述通信模组进行纵向扫描，获取竖直方向的信号强度；

所述终端根据所述水平方向的信号强度和所述竖直方向的信号强度，确定第一目标波束方向；

所述终端获取当前波束方向；

所述终端根据所述当前波束方向和所述第一目标波束方向，确定所述通信模组的第一转动角度，使得所述当前波束方向与所述第一目标波束方向一致。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述通信模组支架包括两个底座，所述第一传动轴的两端分别支承于对应侧的底座；所述第一传动轴位于两个所述底座之间的部分设置有固定板，所述通信模组固定于所述固定板。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电机模组设置有电机固定架，所述电机固定架包括电机固定座和传动支架，所述第二传动轴穿过所述传动支架与所述第一传动轴啮合。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一传动轴的端部设置有第一齿轮，所述第二传动轴的端部设置有第二齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮配合实现所述第一传动轴与所述第二传动轴啮合；所述第一齿轮和所述第二齿轮的齿数比为所述通信模组和所述电机模组的传动比。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述通信模组支架设置于所述终端顶部的中框，且所述第一传动轴沿第一方向设置；所述第二传动轴设置于所述终端的侧部、且所述第二传动轴沿第二方向设置；

所述第一方向与所述第二方向垂直。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述通信模组为5G毫米波通信模组，所述通信模组设置有移相阵列，用于实现水平方向的波束扫描；

所述电机模组用于驱动所述通信模组进行竖直方向的波束扫描。

7.一种波束扫描方法，应用于权利要求1-6任一项所述波束扫描装置，其特征在于，所述方法包括：

通过通信模组进行移相扫描，获取水平方向的信号强度；

通过电机模组驱动所述通信模组进行纵向扫描，获取竖直方向的信号强度；

根据所述水平方向的信号强度和所述竖直方向的信号强度，确定第一目标波束方向；

获取当前波束方向；

根据所述当前波束方向和所述第一目标波束方向，确定所述通信模组的第一转动角度，使得所述当前波束方向与所述第一目标波束方向一致。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取所述第一目标波束方向的信号强度；

当所述终端发生移动时，获取传感器记录的移动参数；

根据所述第一目标波束方向，所述信号强度以及所述移动参数，确定所述通信模组的第二转动角度，使得所述终端在移动后的波束方向与所述第一目标波束方向一致。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述终端内设置有重力传感器和陀螺仪；

所述移动参数包括所述终端在水平方向的移动距离、所述终端在竖直方向的移动距离和所述终端的旋转角度中的一项或多项；

所述移动距离是通过所述重力传感器监测的；所述旋转角度是通过所述陀螺仪监测的。

10.一种终端，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的波束扫描装置。

11.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求7-9中任一所述的波束扫描方法。

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