JP2022171550A - アンテナ装置及びアンテナの制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】アンテナの角度を変更するように制御し、信号の受信限界を改善するアンテナ装置を提供する。【解決手段】アンテナ装置は、電子機器の起動時にアンテナユニットを回転させ、所定の角度ずつ回転した方向の信号強度を記録し、角度と信号強度とのマッピングテーブルを生成し、アンテナユニットを信号の最も強い位置に回転させ性能を最適化する。【選択図】図２

Description

本発明は、通信技術分野に関し、特にアンテナ装置及びアンテナの制御方法に関する。

近年、テクノロジーの発展に伴い、５Ｇ端末機器などの端末機器の機能が強くなってきており、アンテナに対する要求も高くなってきている。５Ｇミリ波は波長が短いと、伝送過程において比較的にフェージングが発生しやすく、１本アンテナでは遠距離伝送を達成することが困難であり、一般的にマトリックスアンテナ設計が採られており、ミリ波マトリックスアンテナの高さ方向性による信号受信限界性が最優先な課題となっている。

そこで、アンテナの角度を変更するように制御し、従来のアンテナの信号の受信限界を改善することができるアンテナ装置を提供することが必要である。

上記の課題を解決するために、本発明の一実施形態によるアンテナ装置は、
信号を送受信するためのアンテナユニットと、
前記アンテナユニットと電気的に接続されて、電子機器の起動時に、前記アンテナユニットを回転させて、所定の角度ずつ回転した方向の信号強度を記録し且つ角度と信号強度とのマッピングテーブルを生成し、さらに、前記角度と信号強度とのマッピングテーブルに基づいて前記アンテナユニットを信号の最も強い位置に回転させる回転ユニットと、を備える。

好ましくは、前記アンテナ装置は、
前記アンテナユニット及び前記回転ユニットに電気的に接続されて、前記アンテナユニットの角度が変化したか否かを検知する検知ユニットをさらに備え、
前記回転ユニットは、さらに、前記検知ユニットが前記アンテナユニットの角度変化が所定の角度より大きいと検出した場合に、前記角度と信号強度とのマッピングテーブルに基づいて前記アンテナユニットを改めて信号の最も強い位置まで回転させる。

好ましくは、前記検知ユニットは、さらに前記アンテナユニットの信号強度を検出するために用いられ、
前記回転ユニットは、前記信号強度が予め設定された値を越えるほど低下した場合に、前記アンテナユニットを回転させて、所定の角度ずつ回転した方向の信号強度を改めて記録して、角度と信号強度とのマッピングテーブルを生成し、且つ前記アンテナユニットを信号の最も強い位置まで回転させる。

好ましくは、前記検知ユニットは、前記電子機器の状態をさらに検出し、前記電子機器の振動の振幅が予め設定された値よりも大きい場合に、前記電子機器を再起動し、
前記回転ユニットは、前記電子機器が再起動された後に、前記アンテナユニットを回転させて、所定の角度ずつ回転した方向の信号強度を改めて記録して、角度と信号強度とのマッピングテーブルを生成し、且つ前記アンテナユニットを信号の最も強い位置まで回転させる。

好ましくは、前記検知ユニットは、さらに、検証時間を予め設定するために用いられ、
前記回転ユニットは、前記検証時間に達した後に、前記アンテナユニットを回転させて、所定の角度ずつ回転した方向の信号強度を改めて記録して、角度と信号強度とのマッピングテーブルを生成し、且つ前記アンテナユニットを信号の最も強い位置まで回転させる。

本発明は、以下のステップを含むアンテナの制御方法をさらに提供する。このアンテナの制御方法は、
電子機器の起動時に、予め設定された角度でアンテナユニットを回転させるステップと、
前記予め設定された角度を回転ごとに、信号強度を記録するステップと、
角度と信号強度とのマッピングテーブルを生成するステップと、
前記角度と信号強度とのマッピングテーブルから、前記アンテナユニットを最も信号が強い位置まで回転させるステップと、を含む。

好ましくは、前記アンテナの制御方法は、さらに、
前記アンテナユニットの角度が変化したか否かを検出するステップと、
前記アンテナユニットの角度変化が所定の角度より大きいと検出した場合に、前記角度と信号強度とのマッピングテーブルに基づいて前記アンテナユニットを改めて信号の最も強い位置まで回転させるステップと、を含む。

好ましくは、前記アンテナの制御方法は、さらに、
前記アンテナユニットの信号強度を検出するステップと、
前記アンテナユニットの信号強度が予め設定された値を超えるほど低下した場合に、所定の角度ずつ回転した方向の信号強度を改めて記録して、角度と信号強度とのマッピングテーブルを生成するステップと、
前記アンテナユニットを信号の最も強い位置まで回転させるステップと、を含む。

好ましくは、前記アンテナの制御方法は、さらに、
前記電子機器の状態を検出するステップと、
前記電子機器の振動の振幅が予め設定された値を超えたときに、前記電子機器を再起動するステップと、
前記アンテナユニットを回転させて、所定の角度ずつ回転した方向の信号強度を改めて記録し、且つ角度と信号強度とのマッピングテーブルを生成するステップと、
前記アンテナユニットを信号の最も強い位置まで回転させるステップと、を含む。

好ましくは、前記アンテナの制御方法は、さらに、
検証時間を予め設定するステップと、
前記検証時間に達した後に、前記アンテナユニットを回転させて、所定の角度ずつ回転した方向の信号強度を改めて記録し、角度と信号強度とのマッピングテーブルを生成するステップと、
前記アンテナユニットを信号の最も強い位置まで回転させるステップと、を含む。

本発明の実施形態によるアンテナ装置は、従来の技術に対して、アンテナユニットを回転することにより、所定の角度ずつ回転した方向の信号強度を記録し、且つ角度と信号強度とのマッピングテーブルを生成することにより、前記角度と信号強度とのマッピングテーブルに基づき、信号の最も強い位置まで前記アンテナユニットを回転し、アンテナ方向の自動調整を実現して、アンテナ性能を最適化する。

本発明の一実施形態によるアンテナ装置の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態によるアンテナの制御方法のフローチャートである。

本発明は、以下の具体的な実施形態において、上記図面と併せてさらに説明する。

図１は、本発明の一実施形態によるアンテナ装置１０の概略構成図である。本実施形態では、アンテナ装置１０は、電子機器に適用されるものである。電子機器は、ノートパソコン、ルータ、携帯電話、ＰＡＤなどを含むが、これらに限定されるものではない。

本実施形態では、アンテナ装置１０は、アンテナユニット１００及び回転ユニット１０１を備える。アンテナユニット１００は、ミリ波マトリックスアンテナであり、信号を送受信する。回転ユニット１０１は、アンテナユニット１００と電気的に接続されて、電子機器の起動時に、アンテナユニット１００を回転させて、所定の角度ずつ回転した方向の信号強度を記録して、角度と信号強度とのマッピングテーブルを生成するとともに、当該角度と信号強度とのマッピングテーブルに基づいてアンテナユニット１００を信号の最も強い位置に回転させる。例えば、３０度回転する毎に信号強度を１回記録して、異なる角度に対応する異なる信号強度のマッピングテーブルを生成し、さらに収集した信号強度を対比して、対応する角度方向に回転させる。

本実施形態では、アンテナ装置１０は、検知ユニット１０２をさらに備える。検知ユニット１０２は、ジャイロスコープを含む。アンテナユニット１００の角度変化をジャイロスコープで自己感知する。検知ユニット１０２は、アンテナユニット１００及び回転ユニット１０１に電気的に接続されて、アンテナユニット１００の角度が変化しているか否かを検知するためのものである。検知ユニット１０２がアンテナユニット１００の角度変化が所定の角度より大きいと検出すると、前記角度と信号強度とのマッピングテーブルに基づいて、アンテナユニット１００を改めて信号の最も強い位置まで回転させる。具体的には、電子機器の電源がきれない場合、ユーザが電子機器を回転させたり、持ち運んだりして、検知ユニット１０２がアンテナユニット１００の角度変化が予め設定された値より大きくなったことを検知したとき、例えば、１５度であると、回転ユニット１０１は、前記角度と信号強度とのマッピングテーブルに基づいて、アンテナユニット１００を改めて信号の最も強い位置まで回転させる。

本実施形態では、検知ユニット１０２は、アンテナユニット１００の信号強度を検出するためにも用いられる。信号強度が予め設定された値を超えるほど低下した場合に、アンテナユニット１００を回転して、所定の角度ずつ回転した方向の信号強度を改めて記録して、角度と信号強度とのマッピングテーブルを生成し、且つ信号の最も強い位置まで前記アンテナユニットを回転させる。具体的には、電子機器の周辺に遮蔽物が多い場合や、基地局のネットワーク環境が変化する場合には、アンテナユニット１００の信号強度が劣化する可能性がある。一実施形態において、回転ユニット１０１は、信号強度が１９ｄＢを超えるほど低下した場合に、アンテナユニット１００を回転して、所定の角度ずつ回転した方向の信号強度を改めて記録して、角度と信号強度とのマッピングテーブルを生成する。

本実施形態では、検知ユニット１０２は、電子機器の状態を検出するためにも用いられる。電子機器の振動の振幅が予め設定された値より大きくなると、電子機器を再起動する。一方、電子機器の再起動時には、回転ユニット１０１は、アンテナユニット１００を回転させて、所定の角度ずつ回転した方向の信号強度を改めて記録し、且つ角度と信号強度とのマッピングテーブルを生成し、さらにアンテナユニット１００を信号の最も強い位置まで回転させる。

本実施形態では、検知ユニット１０２は、検証時間を予め設定するためにも使用される。回転ユニット１０１は、前記検証時間に達した後に、アンテナユニット１００を回転して、所定の角度ずつ回転した方向の信号強度を改めて記録し、且つアンテナユニット１００を信号の最も強い位置まで回転させるためにも使用される。具体的には、検証時間を設定することにより、アンテナユニット１００の方向をタイミング的にチェックすることができ、長時間更新されずに未知の異常が発生することを回避し、アンテナユニット１００の動作性能を確保することができる。

図２は、本発明の一実施形態によるアンテナの制御方法のフローチャートである。図２に示すように、前述のアンテナの制御方法は、上記のアンテナ装置１０に適用される。本実施形態では、前述のアンテナの制御方法は、以下のステップを含む。

ステップＳ２１では、電子機器の起動時に、アンテナユニット１００を所定の角度で回転させる。

ステップＳ２２では、前記所定の角度ずつ回転した方向の信号強度を記録する。

一実施形態では、前述の所定の角度を３０度に設定し、アンテナユニット１００が３０度回転する毎に、信号強度を一回記録する。

ステップＳ２３では、角度と信号強度とのマッピングテーブルを生成する。

ステップＳ２４では、前述の角度と信号強度とのマッピングテーブルに基づいて、前記アンテナユニットを信号の最も強い位置まで回転させる。

本実施形態では、上記のアンテナの制御方法は、以下のステップをさらに含む。
アンテナユニット１００の角度が変化したか否かを検知し、アンテナユニット１００の角度変化が所定の角度よりも大きいことを検知すると、前述の角度と信号強度とのマッピングテーブルに基づいて、アンテナユニット１００を改めて信号の最も強い位置まで回転させる。

具体的には、電子機器の電源が切れない場合、ユーザは、電子機器を回転させたり、持ち運んだりして、検知ユニット１０２がアンテナユニット１００の角度変化が予め設定された値より大きくなったことを検知したときに、例えば、１５度であると、回転ユニット１０１は、前述の角度と信号強度とのマッピングテーブルに基づいて、アンテナユニット１００を改めて信号の最も強い位置まで回転させる。

本実施形態では、前述のアンテナの制御方法は、以下のステップをさらに含む。
アンテナユニット１００の信号強度を検出する。アンテナユニット１００の信号強度が予め設定された値を超えるほど低下した場合に、所定の角度ずつ回転した方向の信号強度を改めて記録し、且つ角度と信号強度とのマッピングテーブルを生成する。アンテナユニット１００を信号の最も強い位置まで回転させる。

具体的には、電子機器の周辺に遮蔽物が多い場合や、基地局のネットワーク環境が変化する場合には、アンテナユニット１００の信号強度が劣化する可能性がある。一実施形態において、回転ユニット１０１は、信号強度が１９ｄＢを超えるほど低下した場合に、アンテナユニット１００を回転して、所定の角度ずつ回転した方向の信号強度を改めて記録して、角度と信号強度とのマッピングテーブルを生成する。

本実施形態では、前述のアンテナの制御方法は、以下のステップをさらに含む。
前述の電子機器の状態を検出する。
前述の電子機器の振動の振幅が予め設定された値を超えたとき、前記電子機器を再起動する。
アンテナユニット１００を回転させて、所定の角度ずつ回転した方向の信号強度を改めて記録し、且つ角度と信号強度とのマッピングテーブルを生成する。
アンテナユニット１００を信号の最も強い位置まで回転させる。

本実施形態では、前述のアンテナの制御方法は、以下のステップをさらに含む。
検証時間を予め設定する。
前記検証時間に達した後に、アンテナユニット１００を回転して、所定の角度ずつ回転した方向の信号強度を改めて記録し、且つ角度と信号強度とのマッピングテーブルを生成する。
アンテナユニット１００を信号の最も強い位置まで回転させる。

具体的には、検証時間を設定することにより、アンテナユニット１００の方向を決まったタイミングにチェックすることができ、長時間更新されずに未知の異常が発生することを回避し、アンテナユニット１００の動作性能を確保することができる。

本発明の実施の形態によるアンテナ装置は、従来の技術に対して、アンテナユニットを回転することにより、所定の角度ずつ回転した方向の信号強度を記録し、且つ角度と信号強度とのマッピングテーブルを生成することにより、前述の角度と信号強度とのマッピングテーブルに基づき、信号の最も強い位置までアンテナユニット１００を回転し、アンテナの方向を自動的に調整して、アンテナの性能を最適化する。

以上の実施形態は、本発明を説明するだけのものであり、本発明を限定するためのものではない。本発明の趣旨の範囲内であれば、以上の実施形態に対する適宜な改善や変更は、全て本発明の保護範囲内に属される。

１０ アンテナ装置
１００ アンテナユニット
１０１ 回転ユニット
１０２ 検知ユニット

Claims (10)

1. 電子機器に適用されるアンテナ装置であって、
   信号を送受信するためのアンテナユニットと、
   前記アンテナユニットと電気的に接続されて、電子機器の起動時に、前記アンテナユニットを回転させて、所定の角度ずつ回転した方向の信号強度を記録し、且つ角度と信号強度とのマッピングテーブルを生成し、さらに、前記角度と信号強度とのマッピングテーブルに基づいて前記アンテナユニットを信号の最も強い位置に回転させるための回転ユニットと、を備えることを特徴するアンテナ装置。
2. 前記アンテナユニット及び前記回転ユニットに電気的に接続されて、前記アンテナユニットの角度が変化したか否かを検知するための検知ユニットをさらに備え、
   前記回転ユニットは、前記検知ユニットが前記アンテナユニットの角度変化が予め設定された角度より大きいと検出した場合に、前記角度と信号強度とのマッピングテーブルに基づいて、前記アンテナユニットを改めて信号の最も強い位置まで回転させることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
3. 前記検知ユニットは、さらに前記アンテナユニットの信号強度を検出するために用いられ、
   前記回転ユニットは、前記信号強度が予め設定された値を越えるほど低下した場合に、前記アンテナユニットを回転させて、所定の角度ずつ回転した方向の信号強度を改めて記録して、角度と信号強度とのマッピングテーブルを生成し、且つ前記アンテナユニットを信号の最も強い位置まで回転させることを特徴とする請求項２に記載のアンテナ装置。
4. 前記検知ユニットは、前記電子機器の状態をさらに検出し、前記電子機器の振動の振幅が予め設定された値よりも大きい場合に、前記電子機器を再起動し、
   前記回転ユニットは、前記電子機器が再起動された後に、前記アンテナユニットを回転させて、所定の角度ずつ回転した方向の信号強度を改めて記録して、角度と信号強度とのマッピングテーブルを生成し、且つ前記アンテナユニットを信号の最も強い位置まで回転させることを特徴とする請求項２に記載のアンテナ装置。
5. 前記検知ユニットは、検証時間を予め設定するためにも用いられ、
   前記回転ユニットは、前記検証時間に達した後に、前記アンテナユニットを回転させて、所定の角度ずつ回転した方向の信号強度を改めて記録して、角度と信号強度とのマッピングテーブルを生成し、且つ前記アンテナユニットを信号の最も強い位置まで回転させることを特徴とする請求項２に記載のアンテナ装置。
6. 電子機器の起動時に、予め設定された角度でアンテナユニットを回転させるステップと、
   前記予め設定された角度を回転ごとに、信号強度を記録するステップと、
   角度と信号強度とのマッピングテーブルを生成するステップと、
   前記角度と信号強度とのマッピングテーブルから、前記アンテナユニットを最も信号が強い位置まで回転させるステップと、を含むことを特徴とするアンテナの制御方法。
7. 前記アンテナユニットの角度が変化したか否かを検出するステップと、
   前記アンテナユニットの角度変化が所定の角度より大きいと検出した場合に、前記角度と信号強度とのマッピングテーブルに基づいて前記アンテナユニットを改めて信号の最も強い位置まで回転させるステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載のアンテナの制御方法。
8. 前記アンテナユニットの信号強度を検出するステップと、
   前記アンテナユニットの信号強度が予め設定された値を超えるほど低下した場合に、所定の角度ずつ回転した方向の信号強度を改めて記録して、角度と信号強度とのマッピングテーブルを生成するステップと、
   前記アンテナユニットを信号の最も強い位置まで回転させるステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載のアンテナの制御方法。
9. 前記電子機器の状態を検出するステップと、
   前記電子機器の振動の振幅が予め設定された値を超えたときに、前記電子機器を再起動するステップと、
   前記アンテナユニットを回転させて、所定の角度ずつ回転した方向の信号強度を改めて記録し、且つ角度と信号強度とのマッピングテーブルを生成するステップと、
   前記アンテナユニットを信号の最も強い位置まで回転させるステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載のアンテナの制御方法。
10. 検証時間を予め設定するステップと、
    前記検証時間に達した後に、前記アンテナユニットを回転させて、所定の角度ずつ回転した方向の信号強度を改めて記録し、角度と信号強度とのマッピングテーブルを生成するステップと、
    前記アンテナユニットを信号の最も強い位置まで回転させるステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載のアンテナの制御方法。

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