CN1574459A - 马达带动转动的无线天线 - Google Patents

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CN1574459A CNA2004100302559A CN200410030255A CN1574459A CN 1574459 A CN1574459 A CN 1574459A CN A2004100302559 A CNA2004100302559 A CN A2004100302559A CN 200410030255 A CN200410030255 A CN 200410030255A CN 1574459 A CN1574459 A CN 1574459A
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Abstract

一无线通信装置，其包含一壳体、一天线、一无线电收发器、一第一枢轴、一第一马达以及一控制器。无线电收发器用来通过天线传输或接收无线电信号；第一枢轴，连接天线与壳体，用来使天线得以相对于壳体的一第一轴线转动；而控制器用来于天线位于不同角度时扫描接收的无线电信号。

Description

马达带动转动的无线天线
技术领域
本发明提供一种用于无线局域网(wireless local area network，WLAN)的天线，特别指一种可随着马达带动而转动而改善信号接收效果的天线。
背景技术
近几年来，无线通信网络的使用已经大幅成长。除了无线手机网络之外，无线计算机网络也越来越普及。一般有线局域网(wiring local areanetworks，LANs)需要靠电缆线来连接，可是无线局域网却可以让使用者在无线局域网的范围里只需随身携带计算机等装置，就可以自由使用网络。
请参阅图1，图1是常规主计算机10连接到无线局域网(WLAN)的示意图。主计算机10可以是任何可以连接到网络的电子装置，例如笔记型计算机、桌上型计算机或个人数字助理(PDA)等，主计算机10与一无线网卡20相连接，可使主计算机10连接到无线局域网。无线网卡20包含一壳体22以及一天线30，天线30安装于壳体22上。壳体22通过一PCMCIA槽、USB端口等连接到主计算机10。天线30以垂直于壳体22表面的方式安装于壳体22之上。
请参阅图2，图2是常规无线网卡20安装于主计算机10的功能方块图。无线网卡20包含一无线电收发器26、一信号检测器28以及一控制器24。无线电收发器26电连接到天线30，用来经由天线30传输或接收无线电信号。信号检测器28电连接到无线电收发器26，用来检测无线网卡20接收的无线电信号的信号强度。信号检测器28会输出一反馈信号(feedback signal)FD至控制器24，用来通知控制器24该接收的无线电信号的信号强度。控制器24会依据信号检测器28检测的信号强度改变控制电流control current ic的值，举例来说，若信号检测器28检测到一微弱信号，则控制器24会增加控制电流ic才能增加无线电信号的强度。
插入无线网卡20的主计算机10会使得主计算机10快速地连接到无线局域网(WLAN)。可是，天线30固定于无线网卡20，所以不能通过调整其位置来改善无线网卡20收发无线电信号的强度。
请参阅图3以及图4，图3以及图4是常规无线网卡40的透视图。无线网卡40包含一壳体42以及一连接器(connector)44，连接器44形成于壳体42上。连接器44(例如USB端口)用来连接无线网卡40与一主计算机，使得该主计算机可通过无线网卡40连接到WLAN。无线网卡40也包含一天线50，天线50以一可转动的枢轴48与壳体42相接合，如图3所示，天线50可向无线网卡40的壳体42之外侧转动，使得无线电信号的接收效果更好。天线50也可以朝壳体42转动并收纳于壳体42的凹槽(cavity)46内，如图4所示，通过天线50绕着枢轴48转动的特性，可使天线50定位于一具有最佳收发无线电信号的角度。
不过，天线50仅可以绕着单一轴进行旋转，这使得天线50无法绕着其他轴转动，而无法进一步改善信号接收强度。而且，天线50必须手动调整，而无线网卡40的使用者还必须繁复地调整天线50，判别信号强度是否足够等，这些过程需要不断尝试才有可能找到最佳的天线50角度。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种具有以马达带动的可旋转天线的无线通信装置，以解决上述的问题。
本发明提供一无线通信装置，其包含一壳体、一天线、一无线电收发器、一第一枢轴、一第一马达以及一控制器。无线电收发器用来通过天线传输或接收无线电信号；第一枢轴，连接天线与壳体，用来使天线得以相对于壳体的一第一轴线转动；而控制器用来于天线位于不同角度时扫描接收的无线电信号。
本发明的优点在于无线通信装置的第一马达可带动天线沿着第一轴线转动，以使无线通信装置自动地扫描天线位于不同角度时的无线电信号强度，并转动天线至具有最佳收发无线电信号强度的角度。
附图说明
图1是常规主计算机连接到无线局域网的示意图。
图2是常规无线网卡安装于主计算机的功能方块图。
图3以及图4是常规无线网卡的透视图。
图5是本发明的无线网卡连接到主计算机的功能方块图。
图6为本发明的无线网卡的透视图。
图7为本发明的无线网卡的上视图。
图8为本发明的无线网卡的侧视图。
图9是本发明的无线网卡插入主计算机的示意图。
图10至图13是本发明的无线网卡沿着第一枢轴以及第二枢轴转动的示意图。
图14是本发明的无线网卡扫描无线电信号的流程图。
附图符号说明
10、55    主计算机       20、40、60    无线网卡
22、42    壳体           30、50、68    天线
24、62    控制器         26、66        收发器
28、64    信号检测器     44、61        连接器
46        凹槽           48、82、84    枢轴
92、94    马达           101、102、    箭头
                         111、112
具体实施方式
请参阅图5至图8，图5是本发明的无线网卡60连接到主计算机55的功能方块图。图6为本发明的无线网卡60的透视图，图7为本发明的无线网卡60的上视图，图8为本发明的无线网卡60的侧视图。无线网卡60通过一形成于无线网卡60一端的一连接器61连接到主计算机55。在本发明的实施例中，连接器61是一USB端口，但是其他如IEEE 1391以及PCMCIA连接器亦属于本发明的范畴。主计算机55可以是一笔记型计算机、一桌上型计算机或其他可连结无线局域网的电子装置。
类似于图2常规的无线网卡20，无线网卡60包含一无线电收发器66以及一信号检测器64。无线电收发器66电连接到一天线68，用来收发经由天线68的无线电信号。信号检测器64电连接到无线电收发器66，用来检测无线网卡60接收的无线电信号的信号强度。信号检测器64会输出一反馈信号(feedback signal)FD至控制器62，用来通知控制器62该接收的无线电信号的信号强度。
不同于常规技术的无线网卡20，本发明的无线网卡60包含一第一马达92以及一第二马达94，皆由控制器62所控制。第一马达92使得无线网卡60顺着一第一枢轴82转动，使得无线网卡60沿着x轴转动，因此第一马达92可使得无线网卡60顺着图6所示的箭头方向101、102转动。第二马达94使得无线网卡60顺着一第二枢轴84转动，使得无线网卡60沿着y轴转动，因此第二马达94可使得无线网卡60顺着图6所示的箭头方向111、112。第一与第二马达92、94皆可为步进马达(step motor)或是直流马达(DC motor)。
举例来说，控制器62会在以下三种情形下控制第一马达92和第二马达94转动无线网卡60：当无线网卡60刚插入主计算机55时；当以周期性信号扫描时；以及当接收自信号检测器64的反馈信号FD显示信号强度是微弱的时候。当然也不一定只有在上述的三种情形下无线网卡60才会转动，凡是使得无线网卡60转动的条件皆应属本发明的范畴。如图7所示，天线68形成于无线网卡60的上半部，位于第一枢轴82以及第二枢轴84之上，使得天线68得以绕着x轴与y轴转动。利用天线68的转动，无线网卡60就可以调整至最佳的接收与传输无线电信号的信号强度。
请参阅图9至图13，图9是无线网卡60插入主计算机55的示意图。图10至图13是无线网卡60沿着第一枢轴82以及第二枢轴84转动的示意图。在图9中，无线网卡60的连接器61插入主计算机55后，主计算机55就可以通过无线网卡60与无线局域网连线。图10显示无线网卡60插入主计算机55后的状态。如图9和图10所示，无线网卡60约略平行于主计算机55所放置的平面。为了改善传送与接收的无线电信号强度，无线网卡60可以沿着第一枢轴82和第二枢轴84转动。
图11所示为无线网卡60插入主计算机55后沿着第一枢轴82顺着箭头101方向转动一小角度的示意图。图12所示为无线网卡60插入主计算机55后沿着第一枢轴82顺着箭头101方向继续转动一相当角度的示意图。在此刻，无线网卡60已经几乎与主计算机55放置的平面垂直。图13所示为无线网卡60插入主计算机55后，沿着第二枢轴84顺着箭头111方向转动一小角度的示意图。虽然图11至图13仅显示瞬间无线网卡60仅朝一单一方向转动，但实际上无线网卡60也可以同时顺着x轴与y轴转动。
请参阅图14，图14是本发明的无线网卡60扫描无线电信号的流程图。图14的步骤说明如下：
步骤150：插入无线网卡60至主计算机55；
步骤152：当第一马达92与第二马达94带动转动无线网卡60时，执行一信号扫描程序，以用来判别无线网卡60具有最佳信号强度的位置；
步骤154：主计算机55通过无线网卡60连接到无线局域网；
步骤156：判别是否超过一预设时间，若是，执行步骤152，无线网卡60应执行一周期信号扫描，若否，执行步骤158；
步骤158：信号检测器64输出一反馈信号FD予控制器62，用来显示传输或接收信号的强度；以及
步骤160：判别信号强度是否低于一阈值(threshold value)，若是，则执行步骤152，若否，执行步骤154。
相较与图3常规技术的无线网卡40相比较，本发明的无线网卡60能够使用马达来自动地转动无线网卡60以用来维持最佳的接收或传输信号强度。无线网卡60可在扫描过程中自行转动调整而不须使用者自己动手来调整天线的角度，所以，即使使用者想要把主计算机55搬到其他地方，无线网卡60仍然可以自行调整到最佳的收发角度。
控制器62也可以集成于一振动检测电路(vibration detectioncircuit)，如美国专利公告第4,974,850号所公开的振动响应电路，其用来当使用者移动主计算机55到其他地方时，会检测振动反应。因此，即使无线网卡60一直插入在主计算机55之中，当主计算机55搬移至一新的位置时且不再振动时，控制器62会自行触发无线网卡60执行图14的步骤152的转动与信号扫描程序。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所进行的等效变化与修改，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (11)

1.一无线通信装置，其包含：
一壳体；
一天线；
一无线电收发器，用来通过该天线传输或接收无线电信号；
一第一枢轴，连接该天线与该壳体，用来使该天线得以相对于该壳体的一第一轴线转动；以及
一控制器，用来于该天线位于不同角度时扫描接收的无线电信号。
2.如权利要求1所述的无线通信装置，其还包含一第一马达，用来带动该天线相对于该壳体的第一轴线转动。
3.如权利要求1所述的无线通信装置，其中该天线包含一第二枢轴，用来使该天线得以相对于该壳体的一第二轴线转动。
4.如权利要求3所述的无线通信装置，其中该第二轴线垂直于该第一轴线。
5.如权利要求3所述的无线通信装置，其还包含一第二马达，用来带动该天线相对于该壳体的第二轴线转动。
6.如权利要求1所述的无线通信装置，其能电连接到一主装置，使得该主装置可以通过该无线通信装置传送与接收无线电信号。
7.如权利要求6所述的无线通信装置，其中该主装置通过该无线通信装置连接到一无线局域网。
8.如权利要求6所述的无线通信装置，其还包含一USB接口，用来与该主装置相连。
9.如权利要求6所述的无线通信装置，其中该主装置是一笔记型计算机。
10.如权利要求1所述的无线通信装置，其还包含一信号检测器，用来测量接收信号强度，其中该天线的角度会依据该信号检测器所测量的接收信号强度改变。
11.如权利要求1所述的无线通信装置，其中该壳体包含一上壳体以及一下壳体，该上壳体由该第一枢轴以可转动的方式与该下壳体相连接，该天线设在该上壳体上，使得该天线的角度会随着该上壳体转动时一起改变。
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