CN1980071A - 一种可动态调整天线方向的移动通信终端及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可动态调整天线方向的移动通信终端及其方法，包括带有天线的移动通信终端及其用于测量移动通信终端信号强度的信号强度测量模块，还包括：天线调整模块、天线驱动装置；所述天线调整模块连接所述信号强度测量模块，用于根据所述信号强度测量模块提供的信号强度值判断是否需要调整天线的方向，确定天线方向的调整角度和/或调整方式，获取最大信号强度值及驱动天线驱动装置工作；所述天线驱动装置，连接所述天线调整模块，用于按照所述调整角度和/或调整方式调整天线的方向至所述最大信号强度值对应的位置。本发明使手机在通话过程中实时旋转天线，找寻信号最佳的方向，并把天线方向调整在该方向上，保证用户获得最佳的通信质量。

Description

一种可动态调整天线方向的移动通信终端及其方法

技术领域

本发明涉及移动通信终端领域，特别是涉及一种可动态调整天线方向的移动通信终端及其方法。

背景技术

目前，手机使用越来越普遍，用户对于手机的性能要求也越来越高，比如，要求有良好的接收性能：在信号差的地区仍旧可以发起呼叫、接听通话；通话的音质要求清晰；即便在信号很弱的地区也不允许掉线等。

上述这些要求都给手机设计师提出了很大的难题，特别是给天线工程师提出了挑战；同时，由于手机的体积越来越小，手机的接收灵敏度(即在保证一定的通信质量的基础上手机可以接收到的最小的信号强度)越来越难以得到保证。比如，一般要求GSM手机在通信过程中，误码率不超过2.43％时，手机可以接收到的最小信号强度要低于-102dBm；若一个手机在-103dBm时的误码率为2.4％，在-104dBm时的误码率为2.9％，则称该GSM手机的接收灵敏度为-103dBm。

需要指出的是，手机在(相对于基站天线)不同的方向(也就是手机天线相对于基站天线在不同的方向)上的接收灵敏度是不一样的。

请参阅图1所示，某GSM手机在一个平面内旋转时，在不同方向上的接收灵敏度相差很大，比如，在240度方向上只有-90dBm，在120度方向上，可以达到-105dBm。如果此时在手机处的信号强度为-100dBm，那么如果手机处在240度方向上，就有可能掉话，而处在120度方向上时就可以很好的通信。实际情况中，手机在三维空间上的任何方向上的接收灵敏度都可能不同，在某些方向很好，某些方向很差。如何使得手机天线在通话过程中保持在接收灵敏度最佳的位置，从而使得移动终端用户在通话过程中获取最好的通话质量是一个需要迫切解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种可动态调整天线方向的移动通信终端及其方法，用于实现移动终端用户在通话中获取最佳的通信质量、性能。

为了实现上述目的，本发明提供了一种可动态调整天线方向的移动通信终端，可动态调整天线方向的移动通信终端，包括带有天线的移动通信终端及其用于测量移动通信终端信号强度的信号强度测量模块，其特征在于，还包括：天线调整模块、天线驱动装置；

所述天线调整模块连接所述信号强度测量模块，用于根据所述信号强度测量模块提供的信号强度值判断是否需要调整天线的方向，确定天线方向的调整角度和/或调整方式，获取最大信号强度值及驱动天线驱动装置工作；

所述天线驱动装置，连接所述天线调整模块，用于按照所述调整角度和/或调整方式调整天线的方向至所述最大信号强度值对应的位置。

所述的可动态调整天线方向的移动通信终端，其中，当所述信号强度值低于一设定的信号强度值，所述天线调整模块判定需要调整天线的方向。

所述的可动态调整天线方向的移动通信终端，其中，所述天线方向的角度调整包括调整天线的倾角、调整天线的旋转角度。

所述的可动态调整天线方向的移动通信终端，其中，所述调整方式包括：先调整倾角再调整旋转角度模式。

所述的可动态调整天线方向的移动通信终端，其中，还包括一信号强度显示模块，连接所述信号强度测量模块，用于根据所述信号强度测量模块提供的信号强度值显示相应的信号强度格数。

为了实现上述目的，本发明还提供了一种适用于所述移动通信终端的动态调整天线方向的方法，其特征在于，所述天线调整模块根据所述信号强度测量模块提供的信号强度值判断是否需要调整天线方向，确定天线方向的调整角度和/或调整方式，获取最大信号强度值；所述天线驱动装置在所述天线调整模块的驱动下按照所述调整角度和/或调整方式调整天线的方向至所述最大信号强度值对应的位置。

所述的可动态调整天线方向的方法，其中，所述天线调整模块根据所述信号强度测量模块提供的信号强度值判断是否需要调整天线方向的步骤中，若所述信号强度值低于一设定的信号强度值，所述天线调整模块判定需要调整天线的方向。

所述的可动态调整天线方向的方法，其中，所述天线方向的调整包括调整天线的倾角、调整天线的旋转角度。

所述的可动态调整天线方向的方法，其中，所述调整方式为：先调整倾角再调整旋转角度模式。

所述的可动态调整天线方向的方法，其中，所述调整旋转角度中，旋转角度采用等步长。

本发明是通过在手机上附加新的可以使外置天线进行旋转的装置(包括可以在三维方向上进行旋转的天线及其旋转所需的驱动装置)，使手机在通话过程中可以实时旋转天线，找寻信号最佳的方向，并把手机天线的方向调整在该信号最佳的方向上，从而保证用户可以获得最佳的通信质量、性能。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为一手机的接收灵敏度曲线示意图；

图2为本发明的系统结构示意图；

图3为本发明的方法流程图；

图4为本发明在倾角为60度、旋转角度为0度时手机天线的示意图；

图5为本发明在倾角为30度、旋转角度为0度时手机天线的示意图；及

图6为本发明在倾角为30度、旋转角度为75度时手机天线的示意图。

具体实施方式

请参阅图2所示，为本发明的系统结构示意图；该系统包括：设置于移动通信终端10上的天线调整模块110、天线驱动装置120；信号强度测量模块130与信号强度显示模块140为设置于手机10的已有软件模块。移动通信终端10可以为手机。

实际上，几乎所有的移动通信终端在通信过程中，都是要实时监控接收来自基站的信号强度，手机可以把这个信号强度值作为在这个方向上天线的接收灵敏度的一个度量。

天线调整模块110为调整天线方向的软件模块，其为与手机内其他软件并行运行的进程，作为一个独立的软件模块，其不会影响其他软件的运行。

任何一款手机，其都有实时测量接收到的信号强度的硬件软件模块，即所述信号强度测量模块130，该信号强度测量模块130实时测量接收到的信号的强度值，且该信号强度值提供了其他进程所需的数据，比如，信号强度显示模块140读取该信号强度值，信号强度显示模块140根据该信号强度值在手机上显示相应的信号强度格数，从而可以向移动终端用户实时提示当前的信号强弱情况，如，当天线方向调整至最佳方向上时，此时信号强度显示模块140显示的信号强度格数较多。同样，天线调整模块110读取信号强度测量模块130提供的强度值来判断所接收到信号的强度的，并根据该值决定是否调整天线的方向、调整方式，确定天线驱动装置120调整天线角度时的倾角大小、旋转角度大小，并驱动天线驱动装置120工作；天线调整的方式为先调整倾角再调整旋转角度模式；从旋转角度中获取一角度对应的最大信号强度值。天线驱动装置120按照所述调整角度、调整方式调整天线的方向至所述最大信号强度值对应的位置。

请参阅图2所示，为本发明的方法流程图。该方法流程包括如下步骤：

步骤301，手机开始通话；

步骤302，读取信号测量软件模块提供的信号强度值；

步骤303，判断该信号强度值是否低于某一设定的定值；若低于，步骤继续，若不低于，则返回步骤302；

步骤304，手机天线倾角调整为30度，测量旋转角度为30度，60度，90度，120度，150度，180度，210度，240度，270度，300度，330度，360度时的12个信号强度值；

步骤305，手机天线倾角调整至60度，测量旋转角度为30度，60度，90度，120度，150度，180度，210度，240度，270度，300度，330度，360度时的12个信号强度值；

步骤306，从上述25个值中取最大值；

步骤307，调整天线角度为最大值所对应的角度；

步骤308，判断通话是否结束，若结束，则步骤继续，若未结束，则转至步骤302；

步骤309，结束通话。

上述手机天线调整方向的方法中：

1)、为了描述简单和实现简便考虑，倾角只选取30度和60度两种；在每种倾角条件下，天线的旋转角的步长也为30度，也即在同一个倾角下，只检查30度、60度、90度......300度、330度、360度12个角度的信号强度，也就是说在手机搜寻一次，只需要总共检查24个点的信号强度，再加上手机处于初始位置时的信号强度值，这样总共会得到25个信号强度值；

2)、找出这25个值中的最大值，然后将天线倾角和旋转角度调整到取得该信号强度值的位置；

3)、手机开始调整天线方向的触发条件为接收信号强度低于某个特定值，比如对GSM手机，规定为-90dBm，即当信号强度低于此值时，手机立即开始这个搜索的过程，如果手机找到一个最佳方向后且值大于特定值，停止搜索，否则继续。

请参阅图4所示，为本发明在倾角为60度、旋转角度为0度时手机天线的示意图。当手机在不通话的时候，手机天线的倾角(指相对于手机顶部的平面)为90度，此时将倾角由90度顺时针旋转30度，便得到了图4所示的手机天线，此时，手机天线的倾角为60度。

请参阅图5所示，为本发明在倾角为30度、旋转角度为0度时手机天线的示意图。并结合图4，将图4中的手机天线的倾角顺时针旋转30度，便得到图5示出的手机天线。

请参阅图6所示，为本发明在倾角为30度、旋转角度为75度时手机天线的示意图。并结合图5，将图5中的手机天线在倾角为60度的平面上逆时针旋转75度，便得到图6示出的手机天线。

本发明的工作机制总结如下：

1、当手机在不通话的时候，手机天线的倾角(指相对于手机顶部的平面)为90度。

2、用户在通信过程中，手机如果发现信号强度低于一定的水平或某一特定值(比如-90dBm)，手机开始天线角度调整过程，首先是调整倾角，如由90度调整到60度，在此基础上旋转天线一周(旋转角度可以15度或30度等为步长)，寻找在倾角等于60度时的天线接收灵敏度最佳的方向。

3、手机继续调整倾角到另外一个角度，比如30度，旋转一周，寻找最佳方向(旋转角度可以15度或30度为步长)。

手机倾角是否继续调整，视情况而定。

4、手机找到一个最佳位置，比如是60度倾角时的120度方向，天线停留在此方向。

5、当手机接收到的信号发生比较大的变化，比如10dBm的差异，这表明用户移动了身体，旋转了手机的方位，或者手机移动到了新的区域，于是手机重新开始上述的4、5的过程，重新寻找一个最佳的位置进行通信。

所述天线调整方法是以GSM终端为例，但是该调整天线方向的方法可适用于任何无线通信终端；可以根据实现的复杂度来选取不同的倾角的个数；倾角个数越多，实现越复杂，搜索的时间越长；可以根据实现的复杂度来选取不同的旋转角度；旋转角度的个数越多，实现越复杂，搜索的时间越长。

本发明是通过在手机上附加新的可以使外置天线进行旋转的装置(包括可以在三维方向上进行旋转的天线及其旋转所需的驱动装置)，使手机在通话过程中可以实时旋转天线，找寻信号最佳的方向，并把手机天线的方向调整在该信号最佳的方向上，从而保证用户可以获得最佳的通信质量、性能。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1、一种可动态调整天线方向的移动通信终端，包括带有天线的移动通信终端及其用于测量移动通信终端信号强度的信号强度测量模块，其特征在于，还包括：天线调整模块、天线驱动装置；

所述天线调整模块连接所述信号强度测量模块，用于根据所述信号强度测量模块提供的信号强度值判断是否需要调整天线的方向，确定天线方向的调整角度和/或调整方式，获取最大信号强度值及驱动天线驱动装置工作；

所述天线驱动装置，连接所述天线调整模块，用于按照所述调整角度和/或调整方式调整天线的方向至所述最大信号强度值对应的位置。

2、根据权利要求1所述的可动态调整天线方向的移动通信终端，其特征在于，当所述信号强度值低于一设定的信号强度值，所述天线调整模块判定需要调整天线的方向。

3、根据权利要求1所述的可动态调整天线方向的移动通信终端，其特征在于，所述天线方向的角度调整包括调整天线的倾角、调整天线的旋转角度。

4、根据权利要求3所述的可动态调整天线方向的移动通信终端，其特征在于，所述调整方式包括：先调整倾角再调整旋转角度模式。

5、根据权利要求1、2、3或4所述的可动态调整天线方向的移动通信终端，其特征在于，还包括一信号强度显示模块，连接所述信号强度测量模块，用于根据所述信号强度测量模块提供的信号强度值显示相应的信号强度格数。

6、一种如权利要求1所述移动通信终端的动态调整天线的方法，其特征在于，所述天线调整模块根据所述信号强度测量模块提供的信号强度值判断是否需要调整天线方向，确定天线方向的调整角度和/或调整方式，获取最大信号强度值；所述天线驱动装置在所述天线调整模块的驱动下按照所述调整角度和/或调整方式调整天线的方向至所述最大信号强度值对应的位置。

7、根据权利要求6所述的可动态调整天线方向的方法，其特征在于，所述天线调整模块根据所述信号强度测量模块提供的信号强度值判断是否需要调整天线方向的步骤中，若所述信号强度值低于一设定的信号强度值，所述天线调整模块判定需要调整天线的方向。

8、根据权利要求6或7所述的可动态调整天线方向的方法，其特征在于，所述天线方向的调整包括调整天线的倾角、调整天线的旋转角度。

9、根据权利要求8所述的可动态调整天线方向的方法，其特征在于，所述调整方式为：先调整倾角再调整旋转角度模式。

10、根据权利要求9所述的可动态调整天线方向的方法，其特征在于，所述调整旋转角度中，旋转角度采用等步长。

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