CN1661857A - 可调整的无线通讯装置与天线模组及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可调整通讯涵盖范围的无线通讯装置及其天线模组，用来传输无线电讯号，其包含多个天线，以阵列的方式排列，以及一控制电路，连接于该多个天线，其可选择性地开启该多个天线中的部分天线；其中当该控制电路开启该多个天线中较少数目的天线时，该天线模组可形成指向性较弱的场形(radiationpattern)，当该控制电路开启该多个天线中较多数目的天线时，该天线模组可形成指向性较强的场形。

Description

可调整的无线通讯装置与天线模组及其控制方法

技术领域

本发明提供一种天线模组，尤指一种可调辐射场形的天线模组。

背景技术

在现代的资讯生活中，每个人都希望能随时随地方便地取得有用的资讯；而无线通讯器材在使用时不须光纤、电缆就能传输讯号，无疑是传递资讯的极佳途径。随着技术的演进，各种可携式的无线通讯器材，例如行动电话及个人数字助理(PDA)等，其轻巧便利的特性，也已成为现代人重要的资讯交流工具。

在无线通讯器材中，用来发射接收无线电波以传递交换无线电资料讯号的天线，无疑是最重要的元件之一。尤其是在现代的可携式无线通讯器材中，不仅天线要轻薄短小，设计上尽量不占用机构布局之空间，以配合可携式无线通讯器材体积缩小的趋势，此外随着无线电资料讯号中资料集积的程度(有时以单位时间内传输的位元数来衡量)增加，天线运作时频带的频宽(bandwidth)也要随之增加。

而一般天线在使用时，在不同收讯及传输要求下，往往会有不同的用户服务的天线覆盖面积要求，例如当一天线装置所属的用户服务区域负载较大时，则该天线装置所需搭配的场形则需要针对其服务区域范围做一指向性较强的分布，如此一来该天线装置的收讯覆盖面积方能涵盖到所属的服务区域范围，而当该天线装置所属的用户服务区域负载较小时，则该天线装置便可帮忙分担邻近天线装置的用户服务负载，如此一来便需要一天线收讯覆盖面积较广的场形而非指向性较强的场形，该天线装置的收讯覆盖面积方能涵盖到邻近天线装置之的务区域范围。然而现行已知天线的辐射场形则无法因应不同的服务要求而做出相对应的变化，如天线收讯覆盖面积或指向性的变化，而使得天线配置缺乏设计上的弹性(flexibility)及裕度。

发明内容

本发明提供一种可调辐射场形的天线模组，以解决上述问题。

本发明提供一种天线模组，用来传输无线电讯号，其包含多个天线单元，以阵列的方式排列，以及一控制电路，连接于该多个天线单元，其可选择性地开启该多个天线单元中的部份天线单元；其中当该控制电路开启该多个天线单元中较少数目的天线单元时，该天线模组可形成指向性较弱的场形(radiation pattern)，当该控制电路开启该多个天线单元中较多数目的天线单元时，该天线模组可形成指向性较强的场形。

本发明另提供一种无线通讯装置，包含一壳体，具有第一屏蔽侧可阻绝电磁波讯号的穿透，一资料处理模组，一无线通讯模组，连接到资料处理模组以及一天线模组，包含有多个天线单元，设置于第一屏蔽侧上，以及一控制电路，连接于多个天线单元以及无线通讯模组，其可选择性地开启该多个天线单元中的部份天线单元；其中当控制电路开启多个天线单元中较少数目的天线单元时，天线模组可形成指向性较弱的场形，当控制电路开启多个天线单元中较多数目的天线单元时，天线模组可形成指向性较强的场形。

本发明另提供一种无线通讯装置，可用来与多个使用者进行资料交换，该无线通讯装置包含一壳体，具有第一侧及第二侧，该第一侧及该第二侧相邻且呈一夹角，一资料处理模组，一无线通讯模组，连接到该资料处理模组，以及第一天线模组，设置于该第一侧上，该第一天线模组受到该无线通讯模组的驱动而发射出具有第一频率的第一电磁波讯号，该第一天线模组并可于第一发射模式与第二发射模式之间切换，该第一发射模式的辐射场形的涵盖角度比该第二发射模式的辐射场形的涵盖角度较宽。该无线通讯装置另包含第二天线模组，设置于该第二侧上，该第二天线模组受到该无线通讯模组的驱动而发射出具有第二频率的第二电磁波讯号，该第二天线模组并可于第一发射模式与第二发射模式之间切换，该第一发射模式的辐射场形的涵盖角度比该第二发射模式的辐射场形的涵盖角度较宽，第一切换电路，连接于该第一天线模组，用来控制该第一天线模组在该第一发射模式与该第二发射模式之间进行切换，以及第二切换电路，连接于该第二天线模组，用来控制该第二天线模组在该第一发射模式与该第二发射模式之间进行切换。

本发明另提供一种无线通讯控制方法，用来控制一无线通讯装置与多个使用者之间的资料交换的进行，该无线通讯装置包含一壳体，具有第一侧及第二侧，该第一侧及该第二侧相邻且呈一夹角；第一天线模组，设置于该第一侧上，用来发射具有第一频率的第一电磁波讯号，该第一天线模组并可于第一发射模式与第二发射模式之间切换；第二天线模组，设置于该第二侧上，用来发射具有第二频率的第二电磁波讯号，该第二天线模组并可于第一发射模式与第二发射模式之间切换，该第一发射模式的辐射场形的涵盖角度比该第二发射模式的辐射场形的涵盖角度较宽，该无线通讯控制方法包含下列步骤：计算透过该第一天线模组与该无线通讯装置进行资料交换的使用者的第一数目；计算透过该第二天线模组与该无线通讯装置进行资料交换的使用者的第二数目；以及依据该第一数目及该第二数目，控制该第一天线模组及该第二天线模组的发射模式。

本发明另提供一种无线通讯控制方法，用来控制一无线通讯装置与多个使用者之间的资料交换的进行，该无线通讯装置包含一壳体，具有第一侧及第二侧，该第一侧及该第二侧相邻且呈一夹角；第一天线模组，设置于该第一侧上，用来发射具有第一频率的第一电磁波讯号，该第一天线模组并可于第一发射模式与第二发射模式之间切换；第二天线模组，设置于该第二侧上，用来发射具有第二频率的第二电磁波讯号，该第二天线模组并可于第一发射模式与第二发射模式之间切换，该第一发射模式的辐射场形的涵盖角度比该第二发射模式的辐射场形的涵盖角度较宽，该无线通讯控制方法包含下列步骤：计算透过该第一天线模组与该无线通讯装置进行资料交换的使用者的第一资料流量；计算透过该第二天线模组与该无线通讯装置进行资料交换的使用者的第二资料流量；以及依据该第一资料流量及该第二资料流量，控制该第一天线模组及该第二天线模组的发射模式。

本发明的优点之一在于可提供一可调场形的天线模组设计，除此之外，本发明尚提出一种复合式天线模组，及一种天线模组控制方法。如此一来便能在不同的用户服务的天线覆盖面积要求下，提供不同的通讯频宽服务辐射场形。

为进一步说明本发明的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本发明进行详细的描述。

附图说明

图1为本发明的精神实施于无线通讯装置的功能方块示意图。

图2为本发明第一实施例天线模组的示意图。

图3为天线模组的控制开关模组的电路结构示意图。

图4为仅开启天线其中的一天线时的辐射场形。

图5为同时开启天线16a与天线16b时的辐射场形。

图6为本发明第二实施例天线模组的电路结构示意图。

图7为同时开启天线26a、26b与26c时的辐射场形。

图8为本发明第三实施例天线模组的示意图。

图9为天线模组的五面视图。

图10为天线56a与屏蔽侧54a连接的示意图。

图11为第三实施例中无线网路撷取点的各天线分配使用频道的示意图。

图12为第三实施例中为仅开启天线56d其中之一天线单元时的辐射场形。

图13为同时开启天线56d的两天线单元时的辐射场形。

图14为本发明第三实施例中无线通讯装置的功能方块示意图。

图15为第三实施例中为天线56c于第一发射模式以及天线56d于第二发射模式时的辐射场形。

图16为本发明第四实施例中天线56d于第二发射模式以及天线56d、天线56e于第一发射模式时的辐射场形。

图17为本发明第五实施例中天线56d、天线56e于第二发射模式以及天线56c于第一发射模式时的辐射场形。

图18为本发明第六实施例中天线56c、天线56e于第二发射模式以及天线56d于第一发射模式时的辐射场形。

具体实施方式

请参阅图1，图1为一种无线通讯装置2的功能方块示意图。无线通讯装置2包含一资料处理模组4，用来主控无线通讯装置2的操作；一无线通讯模组6，其设有一基频电路8与一射频电路10；以及一天线模组12，其包含一控制电路14，以及多个天线单元16，其系电连接于控制电路14。资料处理模组4可将电子通讯讯号传送至基频电路8，而基频电路8便可将资料处理模组4传来的电子通讯讯号编码为适当的基频讯号，再传输至射频电路10，由射频电路10将基频讯号调变后以射频的方式藉由天线模组12发射出去；而射频电路10也可藉由天线模组12接收射频讯号，将其解调为基频讯号，再由基频电路8将其解编为通讯讯号后回传至资料处理模组4进行处理，便可达到无线通讯传输资料的功能；此外资料处理模组4可输出讯号至控制电路14，以使控制电路14可选择性地开启天线模组12中的部分天线单元16。而天线模组12所传输的无线电讯号可为例如IEEE 802.11a、IEEE 802.11b或IEEE802.11g等各种通讯协定所规范的载波。

请参阅图2，图2为本发明第一实施例天线模组12的示意图。天线模组12的天线16包含两天线单元16a以及16b，其可为各种形式的单元天线，且以阵列方式排列，而天线模组12另包含一控制开关模组18，其电连接于两天线16a与16b以及控制电路14，用来控制两天线16a与16b与控制电路14的电连接。

请参阅图3，图3为天线模组12的控制开关模组18的电路结构示意图。如图3所示，控制开关模组18包含第一控制开关20，以及第二控制开关21，而第一控制开关20以及第二控制开关21为单刀双闸的控制开关，意即可分别接受两种讯号值而利用单刀开关分别切换至两个不同位置。当控制电路14接收到资料处理模组4传来的控制讯号，而欲仅开启两天线其中之一天线时，则可输出一讯号值为0的讯号至控制开关模组18，而此时第一控制开关20以及第二控制开关21则切换到图三中0的位置，因此此时仅有天线16b形成通路，而天线16a则为断路，也就是说仅有天线单元16b可以与射频电路10传输射频讯号，而仅开启天线单元16b进行无线电讯号传输；此外若欲同时开启两天线单元16a与16b，则可输出一讯号值为1的讯号至控制开关模组18，而此时第一控制开关20以及第二控制开关21则切换到图3中1的位置，因此此时天线单元16a与16b皆形成通路，也就是说天线单元16a与16b皆可以与射频电路10传输射频讯号，而同时开启天线单元16a与16b进行无线电讯号传输。此外，亦可以设计成讯号值为1时第一控制开关20以及第二控制开关21切换到图3中0的位置，此时则仅有天线单元16b形成通路。而本发明的控制开关模组18选择性地开启多个天线单元中的部分天线单元的方法并不仅局限于本实施例所使用的单刀双闸开关形式，而亦可使用其他形式的开关来达到此目的，例如可设置与该多个天线单元数目相同的控制开关，且该多个控制开关系以一对一连接方式控制该多个天线单元的开启以及关闭，来达到控制天线作动的目的。

请参阅图4与图5，用来显示不同状况下天线16所造成的辐射场形(radiation pattern)的示意图，此时天线16的后侧设置有一金属屏蔽板(图中未显示)，所以电磁波仅朝向天线16的前侧进行辐射。图4为仅开启天线单元16b时的辐射场形，而图5为同时开启天线单元16a与天线单元16b时的辐射场形。由图4与图5可知，当控制开关模组18仅开启天线单元16b时，此时天线模组12将具有指向性较弱但天线覆盖区域较为宽广的场形，而当控制开关模组18同时开启天线单元16a与16b时，则此时天线模组12则形成指向性较强但天线覆盖区域较为狭长的场形。也就是说，当控制电路14开启多个天线单元16中较少数目的天线单元时，天线模组12可形成指向性较弱的场形，而当控制电路14开启多个天线单元16中较多数目的天线单元时，天线模组12可形成指向性较强的场形。

而本发明天线模组的天线单元个数亦可不仅限于包含两个，可为包含其他数目的多个天线单元，只要控制开关模组能够设计成可选择性地开启该多个天线单元中的部分天线单元即可。请参阅图6，图6为本发明第二实施例天线模组22的电路结构示意图。天线模组22包含三天线单元26a、26b与26c，其可为各种形式的单元天线，且以阵列方式排列，一控制开关模组28，其电连接于三天线单元26a、26b与26c，以及一控制电路24，其电连接于控制开关模组28，且可控制控制开关模组28以选择性地开启天线模组22的天线单元26中的部分天线单元。控制开关模组28包含第三控制开关32，以及第四控制开关34，其作用原理与第一实施例相同。当控制电路24欲仅开启三天线其中之一天线单元时，则可输出一讯号值为0的讯号至第三控制开关32以及输出一讯号值为1的讯号至第四控制开关34，而此时便仅有天线单元26c形成通路，而天线单元26a与26b则为断路，也就是说仅开启天线单元26c进行无线电讯号传输；而若欲开启三天线单元其中的两天线单元时，则可输出一讯号值为1的讯号至第三控制开关32以及输出一讯号值为0的讯号至第四控制开关34，而此时天线单元26a与26b便形成通路，而天线单元26c则为断路，也就是说开启天线单元26a与26b进行无线电讯号传输；而若欲同时开启三天线单元26a、26b与26c，则可输出一讯号值为1的讯号至第三控制开关32以及输出一讯号值为1的讯号至第四控制开关34，而此时三天线单元26a、26b与26c皆形成通路，也就是说同时开启天线单元26a、26b与26c进行无线电讯号传输；而若欲同时关闭三天线单元26a、26b与26c，则可输出一讯号值为0的讯号至第三控制开关32以及输出一讯号值为0的讯号至第四控制开关34，而此时三天线单元26a、26b与26c皆形成断路，也就是说天线单元26a、26b与26c会同时被关闭。

与第一实施例相同之处为，当控制电路24开启多个天线中26较少数目的天线单元时，天线模组22可形成指向性较弱的场形，当控制电路24开启多个天线26中较多数目的天线单元时，天线模组22可形成指向性较强的场形。当仅开启天线单元26c进行无线电讯号传输时，其辐射场形则与图4所示相似，而当开启天线单元26a与26b进行无线电讯号时，其辐射场形则与图5所示相似。请参阅图七7图7为同时开启天线单元26a、26b与26c时的辐射场形。由图4、图5与图7知，当天线单元26a、26b与26c同时被开启时，此时天线模组22则较仅开启单一天线单元与两天线单元形成指向性较强且天线覆盖区域更为狭长的场形。

而本发明的天线模组可不仅局限于上述实施例包含两个与三个阵列排列的单元天线，亦可包含其他数目的单元天线，端视设计需要而定。基本上当多个天线中较少数目的天线被开启时，天线模组可形成指向性较弱的场，而当多个天线中较多数目的天线被开启时，天线模组可形成指向性较强的场形。

请参阅图8与图9，图8为本发明第三实施例天线模组52的示意图，图9为天线模组52的五面视图。天线模组52包含一壳体53，其为六角柱的结构体，壳体53具有六个金属屏蔽侧分别为54a、54b、54c、54d、54e与54f，形成于六角柱的六个侧面上，其为金属材质，故可用来屏蔽(shield)无线电讯号，以及六个天线分别为56a、56b、56c、56d、56e与56f，其分别形成于六个屏蔽侧54a、54b、54c、54d、54e与54f上，而此六个天线56a、56b、56c、56d、56e与56f分别与其所位于的六个屏蔽侧54a、54b、54c、54d、54e的底边成四十五度角，且每个天线排列方向皆为相同。而资料处理模组4与无线通讯模组6安装于壳体53内(未绘于图8与图9中)，可用来处理所接收或发送的无线电讯号。无线通讯模组6可以为一独立模组，同时操控六个天线56a、56b、56c、56d、56e与56f。无线通讯模组5亦可以由六个通讯单元构成，由这六个通讯单元分别操控相对应的一个天线。后者的优点在于若某一通讯单元故障或损坏，可以只更换该故障的通讯单元，而不必更换整个无线通讯模组6。

请参阅图10，图10为天线56a与屏蔽侧54a连接的示意图。天线56a可为倒F型平板天线(planar inverted F antenna，PIFA)，或其他形式的天线，其连接于屏蔽侧54a，天线56a包含有两天线单元58a、58b，其以阵列的方式排列，且两天线单元58a、58b概略相互平行排列，用来接收与发射射频讯号，两馈入端60，延伸自天线单元58a、58b并以垂直方式连接于屏蔽侧54a的两讯号传输端62，用来传输射频讯号，以及两接地端64，延伸自发射体58并以垂直方式连接于屏蔽侧54a的接地面66。天线56a的运作方式主要是藉由天线单元58a、58b产生的共振特性来传送及接收射频讯号，天线单元58a、58b的长度可影响传送及接收射频讯号的频率范围，而射频讯号于天线56a与射频电路8的传入与传出乃藉由天线56a的馈入端60与屏蔽侧54a的讯号传输端62的连结。而天线56a可不仅限于包含两天线单元58a、58b，亦可只包含一个天线单元，或其他数目的多个天线单元，端视设计需要而定。而其余五个天线56b、56c、56d、56e、56f以及五个屏蔽侧54b、54c、54d、54e、54f的连接方式亦与图10所示天线56a与屏蔽侧54a连接方式相同，于此便不再赘述。天线56亦可以其他形式与屏蔽侧54相连接，并不仅限于上述所提供的连接方式。

由于本发明天线模组52的天线56a、56b、56c、56d、56e与56f特殊的排列设计，因此可使得位于其中两平行的屏蔽侧上的天线单元互相垂直，意即位于屏蔽侧54a上的天线56a与位于屏蔽侧54d上的天线56d成九十度的交叉角度，位于屏蔽侧54b上的天线56b与位于屏蔽侧54e上的天线56e成九十度的交叉角度，以及位于屏蔽侧54c上的天线56c与位于屏蔽侧54f上的天线56f成九十度的交叉角度。而根据此天线排列方式，可使得位于其中两平行的屏蔽侧上的天线的无线电极性方向互相垂直，如此便可增加两相对天线间的讯号隔离度(Isolation)。举例来说，若无线通讯装置2用来提供IEEE802.11b或IEEE802.11g的无线区域网络服务，由于IEEE802.11b或IEEE802.11g所规范的标准可在同时间内于2.4GHz频带(2.4～2.4835GHz)中使用三个频道(channel)，如CH1、CH6以及CH11，且可有效地避免传输通讯频道间的主波瓣重叠效应。请参阅图11，图11为第三实施例中无线通讯装置2的各天线分配使用频道的示意图，由图11可看出位于两平行的屏蔽侧上的天线所传输的讯号频道皆为相同的讯号频道，即天线56a与天线56d均使用CH1频道，天线56b与天线56e均使用CH11频道，以及天线56c与天线56f均使用CH6频道。此频道配置的好处在于相邻屏蔽侧上的天线非使用同一或相邻很近的频道传输无线电讯号，故可避免讯号传输时两相邻天线互相干扰的现象出现，至于两平行的屏蔽侧上的天线虽是使用相同的频道传输讯号，但由于两天线的电波发射方向相反，中间又有金属屏蔽，故两者的信号不会直接干扰。此外，我们也应该考虑到环境所可能造成的电波反射，可能会导致两平行天线相互间接影响。此时因为位于两平行的屏蔽侧上的天线互相垂直，故两平行之屏蔽侧上之天线的无线电极性方向亦互相垂直。因此，即使使用相同的频道传输讯号，反射或散射造成的电波会到达背面的适用于相同频道的天线，也能因其传输无线电讯号的极性方向互相垂直的设计，而将两相同频道传输讯号彼此干扰的效应降至最低，故若需使用相同频道传输讯号则可安排在两平行的屏蔽侧上的天线使用，可将彼此干扰的效应降至最低。此外由于本发明无线通讯装置2可以同时使用六个天线进行无线网络资料传输，因此可在理想的状况下达到六倍于已知单一无线网路撷取点的无线网络传输速度，也就是说当已知单一无线网络撷取点的最高传输速度为11Mbps时，本发明的无线网络撷取点2的最高传输速度可达11*6＝66Mbps。

请参阅图12与图13，图12为第三实施例中为仅开启天线56d其中之一天线单元时的辐射场形，图13为同时开启天线56d的两天线单元时的辐射场形。当天线56d所属用户服务区域负载较大时，则可同时开启天线56d的两天线单元以针对其服务区域范围提供一指向性较强的辐射场形分布，如此一来其收讯覆盖面积仅需涵盖到所属的服务区域范围即可，此时即处于天线的第二发射模式；而当天线56d所属用户服务区域负载较小时，则天线56d便可帮忙分担邻近天线56c与天线56e的用户服务负载，此时天线56d便可仅开启其中之一天线单元，以提供一收讯覆盖面积较广的辐射场形而非指向性较强的辐射场形，如此一来其收讯覆盖面积方能涵盖到邻近单元天线的服务区域范围，而分担其用户服务负载，此时即处于天线的第一发射模式。

请参阅图14，图14为本发明第三实施例中无线通讯装置2的的功能方块示意图。如图14所示，资料处理模组4包含一计算单元100以及一控制单元102，而于天线模组12中，控制电路14包含第一切换电路104，第二切换电路106，第三切换电路108，第四切换电路110，第五切换电路112，以及第六切换电路114，而该六个切换电路分别电连接于天线56a、56b、56c、56d、56e，用来切换该六个天线的天线发射模式。资料处理模组4的计算单元100可以计算透过该六个天线与无线通讯装置2进行资料交换的使用者数目，而控制单元102则依据计算单元100所计算出的使用者数目控制控制电路14的该六个切换电路。

举例来说，当资料处理模组4的计算单元100计算出透过天线56d与无线通讯装置2进行资料交换的使用者的第一数目，且计算出透过天线56c与无线通讯装置2进行资料交换的使用者的第二数目，而当该第一数目大于该第二数目时，控制单元102可控制第四切换电路110切换天线56d至第二发射模式，且控制单元102可控制第三切换电路108切换天线56c至第一发射模式。请参阅图15，图15为第三实施例中为天线56c于第一发射模式以及天线56d于第二发射模式时的辐射场形。如图15所示，当天线56d所属用户服务区域负载较大时，即透过天线56d与无线通讯装置2进行资料交换的使用者数目较多时，可同时开启天线56d的两天线单元以针对其服务区域范围提供一指向性较强的辐射场形分布，如此一来其收讯覆盖面积仅需涵盖到所属的服务区域范围即可，此时即处于天线的第二发射模式；而天线56c所属用户服务区域负载相对于天线56d所属用户服务区域负载较小时，则天线56c便可帮忙分担邻近天线56d的用户服务负载，此时天线56c便可仅开启其中之一天线单元，以提供一收讯覆盖面积较广的辐射场形而非指向性较强的辐射场形，如此一来其收讯覆盖面积便能涵盖到邻近天线56d的服务区域范围，而分担其用户服务负载，例如将天线56d所属用户服务区域中的部分使用者转移至由天线56c服务，此时即处于天线的第一发射模式。

此外于上述实施例中，亦可设计为当资料处理模组4的计算单元100计算出透过天线56d与无线通讯装置2进行资料交换的使用者的第一数目与计算出透过天线56c与无线通讯装置2进行资料交换的使用者的第二数目后，若该第一数目与该第二数目均小于一预定数值时，则控制单元102可控制第四切换电路110切换天线56d至第二发射模式，且控制单元102亦控制第三切换电路108切换天线56c至第二发射模式。此乃因天线56c与56d所属用户服务区域负载均小于一特定负载，故不需帮忙分担邻近天线的用户服务负载，个别天线的收讯覆盖面积仅需涵盖到所属的服务区域范围即可。

此外于前述实施例中，天线56c与56d所属用户服务区域负载的判别标准除了采用使用者数目外，亦可采用于一定时间的内透过天线进行资料交换的资料流量。举例来说，当资料处理模组4的计算单元100计算出于一定时间之内透过透过天线56d与无线通讯装置2进行资料交换的第一资料流量，且计算出于一定时间的内透过天线56c与无线通讯装置2进行资料交换的第二资料流量，而当该第一资料流量大于该第二资料流量时，控制单元102可控制第四切换电路110切换天线56d至第二发射模式，且控制单元102可控制第三切换电路108切换天线56c至第一发射模式。同理，若该第一资料流量与该第二资料流量均小于一预定数值时，则控制单元102可控制第四切换电路110切换天线56d至第二发射模式，且控制单元102亦控制第三切换电路108切换天线56c至第二发射模式。此乃因天线56c与56d所属用户服务区域负载均小于一特定负载，故不需帮忙分担邻近天线的用户服务负载，个别天线的收讯覆盖面积仅需涵盖到所属的服务区域范围即可。

请参阅图16，图16为本发明第四实施例中天线56d于第二发射模式以及天线56d、天线56e于第一发射模式时的辐射场形。当天线56d所属用户服务区域负载较大时，即透过天线56d与无线通讯装置2进行资料交换的使用者数目较多或资料流量较大时，可同时开启天线56d的两天线单元以针对其服务区域范围提供一指向性较强的辐射场形分布，如此一来其收讯覆盖面积仅需涵盖到所属的服务区域范围即可，此时即处于天线的第二发射模式；而若天线56c与天线56e所属用户服务区域负载相对于天线56d所属用户服务区域负载较小时，则天线56c与天线56e便可帮忙分担邻近天线56d的用户服务负载，此时天线56c与天线56e便可个别仅开启其中之一天线单元，以提供一收讯覆盖面积较广的辐射场形而非指向性较强的辐射场形，如此一来其收讯覆盖面积便能涵盖到邻近天线56d的服务区域范围，而分担其用户服务负载，例如将天线56d所属用户服务区域中的部分使用者转移至由天线56c与天线56e服务。

请参阅图17，图17为本发明第五实施例中天线56d、天线56e于第二发射模式以及天线56c于第一发射模式时的辐射场形。同理当天线56d、天线56e所属用户服务区域负载较大时，即透过天线56d、天线56e与无线通讯装置2进行资料交换的使用者数目较多或资料流量较大时，可同时开启天线56d、天线56e的两天线单元以针对其服务区域范围提供一指向性较强的辐射场形分布，如此一来其收讯覆盖面积仅需涵盖到所属的服务区域范围即可，此时即处于天线的第二发射模式；而若天线56c所属用户服务区域负载相对于天线56d、天线56e所属用户服务区域负载较小时，则天线56c便可帮忙分担邻近天线56d的用户服务负载，此时天线56c便可仅开启其中之一天线单元，以提供一收讯覆盖面积较广的辐射场形而非指向性较强的辐射场形，如此一来其收讯覆盖面积便能涵盖到邻近天线56d的服务区域范围，而分担其用户服务负载，例如将天线56d所属用户服务区域中的部分使用者转移至由天线56c服务。

请参阅图18，图18为本发明第六实施例中天线56c、天线56e于第二发射模式以及天线56d于第一发射模式时的辐射场形。同理当天线56c、天线56e所属用户服务区域负载较大时，即透过天线56c、天线56e与无线通讯装置2进行资料交换的使用者数目较多或资料流量较大时，可同时开启天线56c、天线56e的两天线单元以针对其服务区域范围提供一指向性较强的辐射场形分布，如此一来其收讯覆盖面积仅需涵盖到所属的服务区域范围即可，此时即处于天线的第二发射模式；而若天线56d所属用户服务区域负载相对于天线56c、天线56e所属用户服务区域负载较小时，则天线56d便可帮忙分担邻近天线56c、天线56e的用户服务负载，此时天线56d便可仅开启其中之一天线单元，以提供一收讯覆盖面积较广的辐射场形而非指向性较强的辐射场形，如此一来其收讯覆盖面积便能涵盖到邻近天线56c、天线56e的服务区域范围，而分担其用户服务负载，例如将天线56c与天线56e所属用户服务区域中的部分使用者转移至由天线56d服务。

相较于已知技术，本发明提供一可调场形的天线模组设计，如此一来便能在不同的用户服务的天线覆盖面积要求下，提供不同的辐射场形，例如当一无线通讯装置所属的用户服务区域负载较大时，则该天线模组可开启较多数目的天线以针对其服务区域范围提供一指向性较强的辐射场形分布，如此一来该无线通讯装置的收讯覆盖面积方能涵盖到所属的服务区域范围；而当该无线通讯装置所属的用户服务区域负载较小时，则该无线通讯装置便可帮忙分担邻近无线通讯装置的用户服务负载，此时该天线模组便可开启较少数目的天线以提供一收讯覆盖面积较广的辐射场形而非指向性较强的辐射场形，如此一来该无线通讯装置的收讯覆盖面积方能涵盖到邻近无线通讯装置的服务区域范围，而分担其用户服务负载。因此本发明的天线模组可适应不同的服务要求而做出相对应的变化，如天线收讯覆盖面积或指向性的变化，而使得天线配置更具设计上的弹性及裕度。

虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，在没有脱离本发明精神的情况下还可作出各种等效的变化和修改，因此，只要在本发明的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本发明权利要求书的范围内。

Claims (58)

1.一种天线模组，用来传输无线电讯号，其包含：

多个天线单元，以阵列的方式排列；以及

一控制电路，连接于该多个天线单元，其可选择性地开启该多个天线单元中的部份天线单元；

其中当该控制电路开启该多个天线单元中较少数目的天线单元时，该天线模组可形成指向性较弱的场形，当该控制电路开启该多个天线中较多数目的天线单元时，该天线模组可形成指向性较强的场形。

2.如权利要求1所述的天线模组，其特征在于，还另包含多个控制开关，用来控制该多个天线单元与该控制电路的电连接。

3.如权利要求2所述的天线模组，其特征在于，该多个控制开关为单刀双闸开关。

4.如权利要求1所述的天线模组，其特征在于，所传输的无线电讯号系指IEEE802.11a所规范的载波。

5.如权利要求1所述的天线模组，其特征在于，所传输的无线电讯号指IEEE802.11b所规范的载波。

6.如权利要求1所述的天线模组，其特征在于，所传输的无线电讯号指IEEE802.11g所规范的载波。

7.如权利要求1所述的天线模组，其特征在于，该多个天线单元包含第一天线单元以及第二天线单元，该天线模组另包含第一控制开关以及第二控制开关，用来控制该第一天线单元以及该第二天线单元与该控制电路的电连接。

8.如权利要求7所述的天线模组，其特征在于，该第一控制开关以及该第二控制开关为单刀双闸开关。

9.如权利要求7所述的天线模组，其特征在于，当该第一控制开关以及该第二控制开关同时接受到第一讯号时，该第一天线单元与该第二天线单元可同时被开启。

10.如权利要求7所述的天线模组，其特征在于，当该第一控制开关以及该第二控制开关同时接受到第二讯号时，则该第一天线单元以及该第二天线单元其中之一会被开启。

11.如权利要求1所述的天线模组，其特征在于，该多个天线为第三天线单元、第四天线单元以及第五天线单元，该天线模组另包含第三控制开关以及第四控制开关，用来控制该第三天线单元、该第四天线单元以及该第五天线单元与该控制电路的电连接。

12.如权利要求11所述的天线模组，其特征在于，该第三控制开关以及该第四控制开关为单刀双闸开关。

13.如权利要求11所述的天线模组，其特征在于，当该第三控制开关接受到第三讯号时，该第三天线单元以及该第四天线单元可同时被开启。

14.如权利要求11所述的天线模组，其特征在于，当该第四控制开关接受到一第四讯号时，该第五天线单元会被开启。

15.如权利要求11所述的天线模组，其特征在于，当该第三控制开关以及该第四控制开关同时接受到一第五讯号时，则该第一天线单元、该第二天线单元以及该第三天线单元会同时被开启。

16.如权利要求11所述的天线模组，其特征在于，当该第三控制开关以及该第四控制开关同时接受到第六讯号时，则该第一天线单元、该第二天线单元以及该第三天线单元会同时被关闭。

17.如权利要求2所述的天线模组，其特征在于，该多个控制开关的数目与该多个天线单元的数目相同，且该多个控制开关以一对一连接方式控制该多个天线单元的开启以及关闭。

18.一种无线通讯装置，包含：

一壳体，具有第一屏蔽侧，该第一屏蔽侧可阻绝电磁波讯号的穿透；

一资料处理模组；

一无线通讯模组，连接到该资料处理模组；以及

一天线模组，包含有：

多个天线单元，设置于该第一屏蔽侧上；

一控制电路，连接于该多个天线单元以及该无线通讯模组，其可选择性地开启该多个天线中的部份天线；

其中当该控制电路开启该多个天线单元中较少数目的天线时，该天线模组可形成指向性较弱的场形，当该控制电路开启该多个天线单元中较多数目的天线时，该天线模组可形成指向性较强的场形。

19.如权利要求18所述的无线通讯装置，其特征在于，该天线模组另包含多个控制开关，用来控制该多个天线与该控制电路的电连接。

20.如权利要求19所述的无线通讯装置，其特征在于，该多个控制开关为单刀双闸开关。

21.如权利要求18所述的无线通讯装置，其特征在于，所传输的无线电讯号指IEEE802.11a所规范的载波。

22.如权利要求18所述的无线通讯装置，其特征在于，所传输的无线电讯号指IEEE802.11b所规范的载波。

23.如权利要求18所述的无线通讯装置，其特征在于，所传输的无线电讯号指IEEE802.11g所规范的载波。

24.如权利要求18所述的无线通讯装置，其特征在于，该壳体另包含第二屏蔽侧，且该天线模组另包含多个天线单元设置于该第二屏蔽侧上。

25.如权利要求18所述的无线通讯装置，其特征在于，该天线模组具有第一天线单元以及第二天线单元设置于该第一屏蔽侧上。

26.如权利要求25所述的无线通讯装置，其特征在于，该壳体另包含第二屏蔽侧，且该天线模组另包含第三天线单元以及第四天线单元设置于该第二屏蔽侧上。

27.如权利要求26所述的无线通讯装置，其特征在于，该第一天线单元以及该第二天线单元受到该无线通讯模组的驱动而发射第一电磁波，该第三天线单元以及该第四天线单元受到该无线通讯模组的驱动而发射第二电磁波，该第一电磁波与该第二电磁波的极性方向相互垂直。

28.如权利要求27所述的无线通讯装置，其特征于，该第一电磁波与该第二电磁波属于相同的频道。

29.如权利要求25所述的无线通讯装置，其特征在于，该第一天线单元以及该第二天线单元概略相互平行排列。

30.如权利要求29所述的无线通讯装置，其特征在于，该壳体的中心轴投影在该第一屏蔽侧的第一投影与该第一天线单元长度方向以及与该第二天线单元长度方向之间的夹角概略为45度。

31.如权利要求26所述的无线通讯装置，其特征在于，该第三天线单元以及该第四天线单元概略相互平行排列。

32.如权利要求31所述的无线通讯装置，其特征在于，该壳体的中心轴投影在该第二屏蔽侧的第二投影与该第三天线单元长度方向以及与该第四天线单元长度方向之间的夹角概略为45度。

33.如权利要求26所述的无线通讯装置，其特征在于，该第一天线单元与该第三天线单元概略相互垂直。

34.如权利要求18所述的无线通讯装置，其特征在，该多个天线单元以阵列方式排列。

35.如权利要求34所述的无线通讯装置，其特征在于，该多个天线单元概略相互平行排列。

36.如权利要求35所述的无线通讯装置，其特征在于，该壳体的中心轴投影在该第一屏蔽侧的第一投影与该多个天线单元的长度方向之间的夹角概略为45度。

37.一种无线通讯装置，可用来与多个使用者进行资料交换，包含：

一壳体，具有第一侧及第二侧，该第一侧及该第二侧相邻且呈一夹角；

一资料处理模组；

一无线通讯模组，连接到该资料处理模组；

第一天线模组，设置于该第一侧上，该第一天线模组受到该无线通讯模组的驱动而发射出具有第一频率的第一电磁波讯号，该第一天线模组并可于第一发射模式与第二发射模式之间切换，该第一发射模式的辐射场形的涵盖角度比该第二发射模式的辐射场形的涵盖角度较宽；

第二天线模组，设置于该第二侧上，该第二天线模组受到该无线通讯模组的驱动而发射出具有第二频率的第二电磁波讯号，该第二天线模组并可于第一发射模式与第二发射模式之间切换，该第一发射模式的辐射场形的涵盖角度比该第二发射模式的辐射场形的涵盖角度较宽；

第一切换电路，连接于该第一天线模组，用来控制该第一天线模组在该第一发射模式与该第二发射模式之间进行切换；及

第二切换电路，连接于该第二天线模组，用来控制该第二天线模组在该第一发射模式与该第二发射模式之间进行切换。

38.如权利要求37所述的无线通讯装置，其特征在于，该壳体还包含可阻绝电磁波讯号穿透的第一屏蔽侧及第二屏蔽侧，该第一屏蔽侧位于该第一侧，且该第二屏蔽侧位于该第二侧，该第一天线模组设置于该第一屏蔽侧上，且该第二天线模组设置于该第二屏蔽侧上。

39.如权利要求38所述的无线通讯装置，其特征在于，该资料处理模组包含一计算单元及一控制单元，该计算单元可以计算透过该第一天线模组与该无线通讯装置进行资料交换的使用者的第一数目，并可计算透过该第二天线模组与该无线通讯装置进行资料交换的使用者的第二数目，该控制单元则依据该第一数目及该第二数目，控制该第一切换电路及该第二切换电路。

40.如权利要求39所述的无线通讯装置，其特征在于，该第一数目大于该第二数目时，该第一天线模组处于第二发射模式，该第二天线模组处于第一发射模式。

41.如权利要求39所述的无线通讯装置，其特征在于，该第一数目与该第二数目均小于一预定数值时，该第一天线模组与该第二天线模组处于第二发射模式。

42.如权利要求38所述的无线通讯装置，其特征在于，该资料处理模组包含一计算单元及一控制单元，该计算单元可以计算一定时间之内透过该第一天线模组与该无线通讯装置进行资料交换的第一资料流量，并可计算一定时间之内透过该第二天线模组与该无线通讯装置进行资料交换的第二资料流量，该控制单元则依据该第一资料流量及该第二资料流量，控制该第一切换电路及该第二切换电路。

43.如权利要求42所述的无线通讯装置，其特征在于，该第一资料流量大于该第二资料流量时，该第一天线模组处于第二发射模式，该第二天线模组处于第一发射模式。

44.如权利要求42所述的无线通讯装置，其特征在于，该第一资料流量与该第二资料流量均小于一预定数值时，该第一天线模组与该第二天线模组处于第二发射模式。

45.如权利要求37所述的无线通讯装置，其特征在于，该壳体尚具有第三侧与该第二侧相邻且呈一夹角，该无线通讯装置更包含：

第三天线模组，设置于该第三侧上，该第三天线模组受到该无线通讯模组的驱动而发射出具有第三频率的第三电磁波讯号，该第三天线模组并可于第一发射模式与第二发射模式之间切换，该第一发射模式的辐射场形的涵盖角度比该第二发射模式的辐射场形的涵盖角度较宽；及

第三切换电路，连接于该第三天线模组，用来控制该第三天线模组在该第一发射模式与该第二发射模式之间进行切换。

46.如权利要求45所述的无线通讯装置，其特征在于，该壳体更包含可阻绝电磁波讯号穿透的第一屏蔽侧、第二屏蔽侧及第三屏蔽侧，该第一屏蔽侧位于该第一侧，该第二屏蔽侧位于该第二侧，且该第三屏蔽侧位于该第三侧，该第一天线模组设置于该第一屏蔽侧上，该第二天线模组设置于该第二屏蔽侧上，且该第三天线模组设置于该第三屏蔽侧上。

47.如权利要求46所述的无线通讯装置，其特征在于，该资料处理模组包含一计算单元及一控制单元，该计算单元可以计算透过该第一天线模组与该无线通讯装置进行资料交换的使用者的第一数目，并可计算透过该第二天线模组与该无线通讯装置进行资料交换的使用者的第二数目，并可计算透过该第三天线模组与该无线通讯装置进行资料交换的使用者的第三数目，该控制单元则依据该第一数目、该第二数目及该第三数目，控制该第一切换电路、该第二切换电路及该第三切换电路。

48.如权利要求47所述的无线通讯装置，其特征在于，该第二数目大于该第一数目及该第三数目时，该第二天线模组处于第二发射模式，该第一天线模组及该第三天线模组处于第一发射模式。

49.如权利要求46所述的无线通讯装置，其特征在于，该资料处理模组包含一计算单元及一控制单元，该计算单元可以计算透过该第一天线模组与该无线通讯装置进行资料交换的使用者的第一资料流量，并可计算透过该第二天线模组与该无线通讯装置进行资料交换的使用者的第二资料流量，并可计算透过该第三天线模组与该无线通讯装置进行资料交换的使用者的第三资料流量，该控制单元则依据该第一资料流量、该第二资料流量及该第三资料流量，控制该第一切换电路、该第二切换电路及该第三切换电路。

50.如权利要求49所述的无线通讯装置，其特征在于，该第二资料流量大于该第一资料流量及该第三资料流量时，该第二天线模组处于第二发射模式，该第一天线模组及该第三天线模组处于第一发射模式。

51.一种无线通讯控制方法，用来控制一无线通讯装置与多个使用者之间的资料交换的进行，该无线通讯装置包含一壳体，具有第一侧及第二侧，该第一侧及该第二侧相邻且呈一夹角；第一天线模组，设置于该第一侧上，用来发射具有第一频率的第一电磁波讯号，该第一天线模组并可于第一发射模式与第二发射模式之间切换；第二天线模组，设置于该第二侧上，用来发射具有第二频率的第二电磁波讯号，该第二天线模组并可于第一发射模式与第二发射模式之间切换，该第一发射模式的辐射场形的涵盖角度比该第二发射模式的辐射场形的涵盖角度较宽，该无线通讯控制方法包含下列步骤：

计算透过该第一天线模组与该无线通讯装置进行资料交换的使用者的第一数目；

计算透过该第二天线模组与该无线通讯装置进行资料交换的使用者的第二数目；及

依据该第一数目及该第二数目，控制该第一天线模组及该第二天线模组的发射模式。

52.如权利要求51所述的无线通讯控制方法，其特征在于，该第二数目大于该第一数目时，该第二天线模组被设定于第二发射模式。

53.如权利要求51所述的无线通讯控制方法，其特征在于，该无线通讯装置的该壳体尚具有第三侧与该第二侧相邻且呈一夹角，以及第三天线模组，设置于该第三侧上，用来发射具有第三频率的第三电磁波讯号，该第三天线模组并可于第一发射模式与第二发射模式之间切换，该控制方法更包含下列步骤：

计算透过该第三天线模组与该无线通讯装置进行资料交换的使用者的第三数目；及

依据该第一数目、该第二数目及该第三数目，控制该第一天线模组、该第二天线模组及该第三天线模组的发射模式。

54.如权利要求53所述的无线通讯控制方法，其特征在于，该第二数目大于该第一数目及该第三数目时，该第二天线模组被设定于第二发射模式，该第一天线模组及该第三天线模组被设定于第一发射模式。

55.一种无线通讯控制方法，用来控制一无线通讯装置与多个使用者之间的资料交换的进行，该无线通讯装置包含一壳体，具有第一侧及第二侧，该第一侧及该第二侧相邻且呈一夹角；第一天线模组，设置于该第一侧上，用来发射具有第一频率的第一电磁波讯号，该第一天线模组并可于第一发射模式与第二发射模式之间切换；第二天线模组，设置于该第二侧上，用来发射具有第二频率的第二电磁波讯号，该第二天线模组并可于第一发射模式与一第二发射模式之间切换，该第一发射模式的辐射场形的涵盖角度比该第二发射模式之辐射场形的涵盖角度较宽，该无线通讯控制方法包含下列步骤：

计算透过该第一天线模组与该无线通讯装置进行资料交换的使用者的第一资料流量；

计算透过该第二天线模组与该无线通讯装置进行资料交换的使用者的第二资料流量；及

依据该第一资料流量及该第二资料流量，控制该第一天线模组及该第二天线模组的发射模式。

56.如权利要求55所述的无线通讯控制方法，其特征在于，该第二资料流量大于该第一资料流量时，该第二天线模组被设定于第二发射模式。

57.如权利要求55所述的无线通讯控制方法，其特征在于，该无线通讯装置的该壳体尚具有第三侧与该第二侧相邻且呈一夹角，以及第三天线模组，设置于该第三侧上，用来发射具有第三频率的第三电磁波讯号，该第三天线模组并可于第一发射模式与第二发射模式之间切换，该控制方法更包含下列步骤：

计算透过该第三天线模组与该无线通讯装置进行资料交换的使用者的第三资料流量；及

依据该第一资料流量、该第二资料流量及该第三资料流量，控制该第一天线模组、该第二天线模组及该第三天线模组的发射模式。

58.如权利要求57所述的无线通讯控制方法，其特征在于，该第二资料流量大于该第一资料流量及该第三资料流量时，该第二天线模组被设定于第二发射模式，该第一天线模组及该第三天线模组被设定于第一发射模式。

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