TW202145645A - 多天線模組的控制方法 - Google Patents

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Abstract

一種多天線模組的控制方法，包括提供多個天線，這些天線至少激發出一第一頻段的訊號與一第二頻段的訊號。偵測這些天線在第一頻段與第二頻段的表現，而將這些天線區分為在第一頻段的表現優於在第二頻段中的表現的一第一群與第一群以外的一第二群，其中第一群與第二群的每一者的天線數量至少大於等於兩個。指示第一群去激發第一頻段的訊號，且指示第二群去激發第二頻段的訊號。

Description

多天線模組的控制方法
本發明是有關於一種控制方法，且特別是有關於一種多天線模組的控制方法。
隨著無線科技的進步，具有多天線的電子裝置相當常見。要如何使多天線能夠有良好的表現，是本領域欲研究的目標。
本發明提供一種多天線模組的控制方法，其可激發出多頻段的訊號。
本發明的一種多天線模組的控制方法，包括:提供多個天線，這些天線至少激發出一第一頻段的訊號與一第二頻段的訊號；偵測這些天線在第一頻段與第二頻段的表現，而將這些天線區分為在第一頻段的表現優於在第二頻段中的表現的一第一群與第一群以外的一第二群，其中第一群與第二群的每一者的天線數量至少大於等於兩個；以及指示第一群去激發第一頻段的訊號，且指示第二群去激發第二頻段的訊號。
在本發明的一實施例中，上述的多天線模組的控制方法更包括:以最佳化設定來運作這些天線中天線效率最佳的兩者，且以最佳化設定的30%~50%作為一初始比率，從初始比率開始以等差遞增的多個比率來運作這些天線中的多個剩餘天線，並測量這些剩餘天線在這些比率下運作時的多個天線效率，以於這些比率中選取出一優化比率；以及以優化比率來運作這些剩餘天線。
在本發明的一實施例中，上述的在這些比率中選取出優化比率的步驟中，包括:比較由小至大的這些比率所對應的這些天線效率，在這些天線效率中，當其中一者相較於前一者的增幅小於預設值時，以天線效率所對應的比率作為優化比率。
在本發明的一實施例中，上述的多天線模組的控制方法更包括:以預設比率來運作這些天線中天線效率最佳的兩者，其中預設比率為70%~100%，且從預設比率開始以等差遞減的多個比率來運作這些天線中的多個剩餘天線，並測量這些剩餘天線在這些比率下運作時的多個天線效率，以於這些比率中選取出一優化比率；以及以優化比率來運作這些剩餘天線。
在本發明的一實施例中，上述在這些比率中選取出優化比率的步驟中，包括:比較由大至小的這些比率所對應的這些天線效率，在這些天線效率中，當其中一者相較於前一者的降幅大於預設值時，以天線效率所對應的比率作為優化比率。
在本發明的一實施例中，上述的這些天線位於一電子裝置的一殼體內而作為多個內部天線，且這些內部天線位於殼體內的多個角落。
在本發明的一實施例中，上述的多天線模組的控制方法更包括:提供多個外部天線，這些外部天線位於殼體之外且至少激發出第一頻段的訊號與第二頻段的訊號；判斷是否有人或物靠近殼體；以及當接受到靠近訊號時，以最佳化設定來運作這些外部天線，且以較低的設定來運作這些內部天線。
在本發明的一實施例中，上述在以較低的設定來運作這些內部天線的步驟中，包括:以最佳化設定的30%~50%作為一初始比率，從初始比率開始以等差遞增的多個比率來運作這些內部天線，並測量這些內部天線在這些比率下運作時的多個天線效率，以於這些比率中選取出一優化比率；以及以優化比率來運作這些內部天線。
在本發明的一實施例中，上述在以較低的設定來運作這些內部天線的步驟中，包括:從一預設比率開始以等差遞減的多個比率來運作這些內部天線，並測量這些內部天線在這些比率下運作時的多個天線效率，以於這些比率中選取出一優化比率，其中預設比率為70%~100%；以及以優化比率來運作這些內部天線。
在本發明的一實施例中，上述在判斷是否有人或物靠近殼體的步驟中，包括:以光學檢測模組、收音模組、距離偵測模組與周邊模組中的至少一者來偵測是否有人或物靠近殼體，其中光學檢測模組包括人臉辨識系統或紅外線模組，收音模組包括麥克風，距離偵測模組包括超音波偵測模組，周邊模組電性連接於電子裝置且包括鍵盤或滑鼠。
在本發明的一實施例中，上述的多天線模組的控制方法更包括:以最佳化設定來運作第一群，且以最佳化設定的30%~50%作為一初始比率，從初始比率開始以等差遞增的多個比率來運作第二群，並測量第二群在這些比率下運作時的多個天線效率，以於這些比率中選取出一優化比率；以及以優化比率來運作第二群。
在本發明的一實施例中，上述的多天線模組的控制方法更包括:以預設比率來運作第一群，且從預設比率開始以等差遞減的多個比率來運作第二群，並測量第二群在這些比率下運作時的多個天線效率，以於這些比率中選取出一優化比率，其中預設比率為70%~100%；以及以優化比率來運作第二群。
基於上述，本發明的多天線模組的控制方法藉由偵測這些天線在第一頻段與第二頻段的表現，而將這些天線區分為在第一頻段的表現優於在第二頻段中的表現的第一群與第一群以外的第二群。其後，指示第一群去激發第一頻段的訊號，且指示第二群去激發第二頻段的訊號。如此一來，本發明的多天線模組的控制方法可確保天線在第一頻段中有良好的表現。此外，由於第二群對第一頻段貢獻較少，相較於使用第二群來激發第一頻段而對天線效率的增加有限，本發明的多天線模組的控制方法使用第二群去激發第二頻段，而可達到多頻段的效果。
圖1是依照本發明的一實施例的一種電子裝置的示意圖。請參閱圖1，在本實施例中，電子裝置10例如是筆記型電腦、平板電腦、手機或是其他裝置。本實施例的電子裝置包括一殼體11、位於殼體11內的一天線控制組件12及位於殼體11內的多個天線13、14、15、16。天線13、14、15、16電性連接於天線控制組件12。在本實施例中，由於這些天線13、14、15、16位在殼體11的內部，而可被視為是內部天線。
此外，天線13、14、15、16的數量以4個為例，但不以此為限制，在其他實施例中，天線也可以是6個、8個或更多。在本實施例中，這四個天線13、14、15、16分別配置在殼體11內的四個角落，以接收不同方位的訊號，而增強天線訊號的接收與發射。當然，天線13、14、15、16配置的位置不以此為限制。
由於電子裝置10的殼體11的一部分可能是金屬，天線13、14、15、16可能會受到金屬屏蔽而無法完全發揮其原有的效率，在本實施例中，天線控制組件12可以各別偵測天線13、14、15、16的接收及發射狀態，並針對此來調整其最佳天線設定。
電子裝置10可透過天線控制組件12偵測天線13、14、15、16的流量、雜訊狀態、訊號強度(RSSI)及信噪比(SNR)。此外，電子裝置10根據本身CPU狀態(使用率或效率)、記憶體狀態(使用率或效率)、內部各設備的溫度、電壓、電流、功耗、頻率等狀態、儲存裝置狀態及電源供應器(Power)狀態等來對應地控制天線13、14、15、16。
在本實施例中，這些天線13、14、15、16可透過下述的控制方法，來提供多頻段的效果且具有良好的天線效率。要說明的是，下面雖以四個天線為例，但天線的數量不以此為限制。
圖2是依照本發明的一實施例的一種多天線模組的控制方法的流程示意圖。請參閱圖2，本實施例的多天線模組的控制方法100包括下列步驟。
首先，如步驟110，提供多個天線，這些天線至少激發出一第一頻段的訊號與一第二頻段的訊號。在本實施例中，第一頻段與第二頻段可以是4G訊號中的不同頻段，例如是FDD-LTE Band 1(2100 MHz)、FDD-LTE Band 3(1800 MHz)、FDD-LTE Band 7(2600 MHz)、FDD-LTE Band 8(900 MHZ)、FDD-LTE Band 28(700 MHZ)與TD-LTE Band 38(2600 MHZ)中的任兩者。當然，第一頻段與第二頻段不以此為限制。在其他實施例中，第一頻段與第二頻段也可以是WIFI、BT、5G訊號中的不同頻段。
接著，如步驟120，偵測這些天線在第一頻段與第二頻段的表現，而將這些天線區分為在第一頻段的表現優於在第二頻段中的表現的一第一群與第一群以外的一第二群，其中第一群與第二群的每一者的天線數量至少大於等於兩個。本發明提到的天線在該頻段的表現是指天線在該頻段對訊號發射的功率強弱。
舉例來說，在本實施例中，其中兩個天線在第一頻段的表現優於在第二頻段中的表現，另外兩個天線在第二頻段的表現優於在第一頻段中的表現，則在第一頻段的表現佳的這兩個天線被歸類為第一群，在第二頻段的表現佳的這兩個天線被歸類為第二群。當然，在一實施例中，也可以是在四個天線中選擇在第一頻段的表現優於在第二頻段中的表現的兩者作為第一群，剩下的分為第二群。
再來，如步驟130，指示第一群去激發第一頻段的訊號，且指示第二群去激發第二頻段的訊號。由於第一群在第一頻段上的表現佳，指示第一群去激發第一頻段的訊號可確保天線在第一頻段中有良好的表現。此外，由於第二群對第一頻段貢獻較少，相較於使用第二群來激發第一頻段而對天線效率的增加有限。特別是，第二群可能在第二頻段上有較佳的表現，本多天線模組的控制方法100使用第二群去激發第二頻段，而可使天線達到同時使用多頻段的效果，且能夠在第一頻段與第二頻段上具有良好的天線效率。本發明中提到的天線效率，指的是訊號發射的功率(即為資料上傳的功率)，其單位可以為dBm，表示功率絕對值的值，或是以1mW功率為基準的一個比率(%)，這個數值或比率越大，訊號發射的功率越高，即表示天線效率越好。
此外，在一實施例中，多天線模組的控制方法可選擇地更包括步驟140，以最佳化設定來運作這些天線中天線效率最佳的兩者，且以最佳化設定的30%~50%作為一初始比率，從初始比率開始以等差遞增的多個比率來運作這些天線中的多個剩餘天線，並測量這些剩餘天線在這些比率下運作時的多個天線效率，以於這些比率中選取出一優化比率。
具體地說，由於天線位置上的差異，在不同方位上的天線可能會有不同的天線效率，為了優化，在本實施例的多天線模組的控制方法中，會先選出天線效率最佳的兩個天線，此兩天線以最佳化設定(例如是100%)來運作。本發明提到的最佳化設定，指的是多天線模組會偵測並判斷電信業者所提供的多個頻段(例如是4G、WIFI、BT或5G)的天線效率，並將天線設置在天線效率最佳的頻段。
此外，可先以最佳化設定的30%~50%作為初始比率，以1%~10%作為間隔逐步遞增，來運作其他天線並測量這些天線的天線效率。舉例來說，其他的天線可先以最佳化設定的30%作為初始比率，以5%作為間隔逐步遞增，而測試這些天線在最佳化設定的30%、35%、40%、45%、50%等的條件下天線效率為何。
接著，比較由小至大的這些比率所對應的這些天線效率，在這些天線效率中，當其中一者相較於前一者的增幅小於預設值(例如是0.5dBm或預設比率(例如是5%)時，代表天線效率的增幅有限，因此，以此天線效率所對應的比率作為優化比率，而可節省能源。
最後，如步驟150，以此優化比率來運作這些剩餘天線(天線效率最佳的兩個天線以外的其他天線)。
在另一實施例中，多天線模組的控制方法可選擇地更包括步驟142，以預設比率來運作這些天線中天線效率最佳的兩者，其中預設比率為70%~100%，且從預設比率開始以等差遞減的多個比率來運作這些天線中的多個剩餘天線，並測量這些剩餘天線在這些比率下運作時的多個天線效率，以於這些比率中選取出一優化比率；以及以優化比率來運作這些剩餘天線。
具體地說，在本實施例的多天線模組的控制方法中，會先選出天線效率最佳的兩個天線，此兩天線以預設比率(例如是80%)來運作。
此外，可從預設比率(例如是70%~100%)開始以例如是1%~10%作為間隔逐步遞減來運作其他的天線，並測量在這些比率下運作時的多個天線效率。舉例來說，其他的天線可先以80%作為預設比率，以5%作為間隔逐步遞減，而測試這些天線在80%、75%、70%、65%、60%等的條件下天線效率為何。
接著，比較由大至小的這些比率所對應的這些天線效率，在這些天線效率中，當其中一者相較於前一者的降幅大於預設值(例如是0.5dBm)或預設比率(例如是5%)時，以此天線效率所對應的比率作為優化比率，而可節省能源。
最後，如步驟150，以此優化比率來運作這些剩餘天線(天線效率最佳的兩個天線以外的其他天線)。
在再一實施例中，多天線模組的控制方法可選擇地更包括步驟144，以最佳化設定來運作第一群，且以最佳化設定的30%~50%作為一初始比率，從初始比率開始以等差遞增的多個比率來運作第二群，並測量第二群在這些比率下運作時的多個天線效率，以於這些比率中選取出一優化比率。最後，如步驟152，以此優化比率來運作第二群。
在此實施例中，第一頻段作為主頻段，用來激發出第一頻段的天線均以最佳化設定運作。第二頻段作為次要頻段，在節省能源的前提下，調整運作的設定。
在又一實施例中，多天線模組的控制方法可選擇地更包括步驟146，以預設比率來運作第一群，且從預設比率開始以等差遞減的多個比率來運作第二群，並測量第二群在這些比率下運作時的多個天線效率，以於這些比率中選取出一優化比率，其中預設比率為70%~100%。最後，如步驟152，以此優化比率來運作第二群。同樣地，在此實施例中，第一頻段作為主頻段，用來激發出第一頻段的天線均以較高的預設比率來運作。第二頻段作為次要頻段，在節省能源的前提下，調整運作的設定。
圖3是依照本發明的另一實施例的一種電子裝置的示意圖。請參閱圖3，本實施例的電子裝置10a包括位於殼體11內的四個天線13、14、15、16及外於殼體11外的兩個天線15a、16a。天線13、14、15、16、15a、16a電性連接於天線控制組件12。在本實施例中，位於殼體11內的四個天線13、14、15、16可被視為是內部天線。位於殼體11外的兩個天線15a、16a可被視為外部天線。當然，天線的數量與配置不以此為限制。在其他實施例中，電子裝置10a也可以包括八支或其他數量的天線。
針對具有內部天線與外部天線的多天線模組，電子裝置10a可偵測訊號流量、訊號強度、雜訊強度及溫度再搭配辨識系統判定是否有人或物靠近使用，以自動調整天線強度訊號的接收與發射。系統可以針對每支天線13、14、15、16、15a、16a各別調整訊號強度、閒置或動作及切換3G/4G/5G等功能，也可以偵測流量、雜訊狀態、訊號強度RSSI及信噪比(SNR)等資訊。下面提供此多天線模組的控制方法100a。
圖4是依照本發明的另一實施例的一種多天線模組的控制方法的流程示意圖。請參閱圖4，如步驟110a，提供多個天線，這些天線至少激發出第一頻段的訊號與第二頻段的訊號，且包括多個內部天線與多個外部天線。在本實施例中，第一頻段與第二頻段可以是4G訊號中的不同頻段，例如是FDD-LTE Band 1(2100 MHz)、FDD-LTE Band 3(1800 MHz)、FDD-LTE Band 7(2600 MHz)、FDD-LTE Band 8(900 MHZ)、FDD-LTE Band 28(700 MHZ)與TD-LTE Band 38(2600 MHZ)中的任兩者。當然，第一頻段與第二頻段不以此為限制。在其他實施例中，第一頻段與第二頻段也可以是WIFI、BT、5G訊號中的不同頻段。
接著，如步驟120，偵測這些天線在第一頻段與第二頻段的表現，而將這些天線區分為在第一頻段的表現優於在第二頻段中的表現的一第一群與第一群以外的一第二群，其中第一群與第二群的每一者的天線數量至少大於等於兩個。再來，如步驟130，指示第一群去激發第一頻段的訊號，且指示第二群去激發第二頻段的訊號。
在本實施例中，多天線模組的控制方法更包括步驟170，判斷是否有人或物靠近殼體。在判斷是否有人或物靠近殼體的步驟中，位於殼體11內的天線控制組件12更包含一檢測模組(圖未示)，例如包括以光學檢測模組、收音模組、距離偵測模組與周邊模組中的至少一者來偵測是否有人或物靠近殼體。
詳細地說，光學檢測模組包括人臉辨識系統或紅外線模組，而可以光學的方式偵測是否有人或物靠近。收音模組包括麥克風，而可偵測是否接收到聲音。距離偵測模組包括超音波偵測模組，而可偵測周圍物件或人的距離是否改變。周邊模組電性連接於電子裝置且包括鍵盤或滑鼠，系統可藉由是否有輸入訊號來判斷是否有人靠近。
再來，如步驟180，位於殼體11內的天線控制組件12更包含一檢測晶片(圖未示)，例如是SOC或是MCU等運算元件，當檢測模組偵測到有人或物靠近時，發出靠近訊號給檢測晶片，檢測晶片會判斷並分別控制這些天線運作，以最佳化設定來運作這些外部天線，且以較低的設定來運作這些內部天線。這些內部天線以較低的設定(即較低的訊號發射功率)來運作可減少人體近距離受到電磁波影響，這些外部天線以最佳化設定來運作可用來維持原高速率下的穩定度及傳輸速度等設定。
在一實施例中，以較低的設定來運作這些內部天線的步驟包括步驟182，以最佳化設定的30%~50%作為一初始比率，從初始比率開始以等差遞增的多個比率來運作這些內部天線，並測量這些內部天線在這些比率下運作時的多個天線效率，以於這些比率中選取出一優化比率。最後，如步驟186，以優化比率來運作這些內部天線。
在另一實施例中，以較低的設定來運作這些內部天線的步驟包括步驟184，從一預設比率開始以等差遞減的多個比率來運作這些內部天線，並測量這些內部天線在這些比率下運作時的多個天線效率，以於這些比率中選取出一優化比率，其中預設比率為70%~100%。最後，如步驟186，以優化比率來運作這些內部天線。
當然，運作這些內部天線的方式不以上述為限制，在其他實施例中，在以較低的設定來運作這些內部天線的步驟中，也可以是，以最佳化設定的40%~70%(例如是50%)來運作這些內部天線。
此外，在一實施例中，多天線模組的控制方法也可以是步驟110a之後接著步驟170、步驟180。之後，再進行步驟120與步驟130。在一實施例中，多天線模組的控制方法可以是如圖4的步驟進行，在步驟180之後，系統可再度判斷這些天線在第一頻段與第二頻段的表現，而重新分出新的第一群與第二群。
綜上所述，本發明的多天線模組的控制方法藉由偵測這些天線在第一頻段與第二頻段的表現，而將這些天線區分為在第一頻段的表現優於在第二頻段中的表現的第一群與第一群以外的第二群。其後，指示第一群去激發第一頻段的訊號，且指示第二群去激發第二頻段的訊號。如此一來，本發明的多天線模組的控制方法可確保天線在第一頻段中有良好的表現。此外，由於第二群對第一頻段貢獻較少，相較於使用第二群來激發第一頻段而對天線效率的增加有限，本發明的多天線模組的控制方法使用第二群去激發第二頻段，而可達到多頻段的效果。
10:電子裝置 11:殼體 12:天線控制組件 13~16、15a、16a:天線 100:多天線模組的控制方法 110~186:步驟
圖1是依照本發明的一實施例的一種電子裝置的示意圖。 圖2是依照本發明的一實施例的一種多天線模組的控制方法的流程示意圖。 圖3是依照本發明的另一實施例的一種電子裝置的示意圖。 圖4是依照本發明的另一實施例的一種多天線模組的控制方法的流程示意圖。
100:多天線模組的控制方法
110~152:步驟

Claims (12)

  1. 一種多天線模組的控制方法，包括： 提供多個天線，該些天線至少激發出一第一頻段的訊號與一第二頻段的訊號； 偵測該些天線在該第一頻段與該第二頻段的表現，而將該些天線區分為在該第一頻段的表現優於在該第二頻段中的表現的一第一群與該第一群以外的一第二群，其中該第一群與該第二群的每一者的天線數量至少大於等於二個；以及 指示該第一群去激發該第一頻段的該訊號，且指示該第二群去激發該第二頻段的該訊號。
  2. 如請求項1所述的多天線模組的控制方法，更包括: 以最佳化設定來運作該些天線中天線效率最佳的兩者，且以最佳化設定的30%~50%作為一初始比率，從該初始比率開始以等差遞增的多個比率來運作該些天線中的多個剩餘天線，並測量該些剩餘天線在該些比率下運作時的多個天線效率，以於該些比率中選取出一優化比率；以及 以該優化比率來運作該些剩餘天線。
  3. 如請求項2所述的多天線模組的控制方法，其中在該些比率中選取出該優化比率的步驟中，包括: 比較由小至大的該些比率所對應的該些天線效率，在該些天線效率中，當其中一者相較於前一者的增幅小於預設值時，以該天線效率所對應的該比率作為該優化比率。
  4. 如請求項1所述的多天線模組的控制方法，更包括: 以預設比率來運作該些天線中天線效率最佳的兩者，其中該預設比率為70%~100%，且從該預設比率開始以等差遞減的多個比率來運作該些天線中的多個剩餘天線，並測量該些剩餘天線在該些比率下運作時的多個天線效率，以於該些比率中選取出一優化比率；以及 以該優化比率來運作該些剩餘天線。
  5. 如請求項4所述的多天線模組的控制方法，其中在該些比率中選取出該優化比率的步驟中，包括: 比較由大至小的該些比率所對應的該些天線效率，在該些天線效率中，當其中一者相較於前一者的降幅大於預設值時，以該天線效率所對應的該比率作為該優化比率。
  6. 如請求項1所述的多天線模組的控制方法，其中該些天線位於一電子裝置的一殼體內而作為多個內部天線，且該些內部天線位於該殼體內的多個角落。
  7. 如請求項6所述的多天線模組的控制方法，更包括: 提供多個外部天線，該些外部天線位於該殼體之外且至少激發出該第一頻段的訊號與該第二頻段的訊號； 判斷是否有人或物靠近該殼體；以及 當接受到靠近訊號時，以最佳化設定來運作該些外部天線，且以較低的設定來運作該些內部天線。
  8. 如請求項7所述的多天線模組的控制方法，其中在以較低的設定來運作該些內部天線的步驟中，包括: 以最佳化設定的30%~50%作為一初始比率，從該初始比率開始以等差遞增的多個比率來運作該些內部天線，並測量該些內部天線在該些比率下運作時的多個天線效率，以於該些比率中選取出一優化比率；以及 以該優化比率來運作該些內部天線。
  9. 如請求項7所述的多天線模組的控制方法，其中在以較低的設定來運作該些內部天線的步驟中，包括: 從一預設比率開始以等差遞減的多個比率來運作該些內部天線，並測量該些內部天線在該些比率下運作時的多個天線效率，以於該些比率中選取出一優化比率，其中該預設比率為70%~100%；以及 以該優化比率來運作該些內部天線。
  10. 如請求項7所述的多天線模組的控制方法，其中在判斷是否有人或物靠近該殼體的步驟中，包括: 以光學檢測模組、收音模組、距離偵測模組與周邊模組中的至少一者來偵測是否有人或物靠近該殼體，其中該光學檢測模組包括人臉辨識系統或紅外線模組，該收音模組包括麥克風，該距離偵測模組包括超音波偵測模組，該周邊模組電性連接於該電子裝置且包括鍵盤或滑鼠。
  11. 如請求項1所述的多天線模組的控制方法，更包括: 以最佳化設定來運作該第一群，且以最佳化設定的30%~50%作為一初始比率，從該初始比率開始以等差遞增的多個比率來運作該第二群，並測量該第二群在該些比率下運作時的多個天線效率，以於該些比率中選取出一優化比率；以及 以該優化比率來運作該第二群。
  12. 如請求項1所述的多天線模組的控制方法，更包括: 以預設比率來運作該第一群，且從該預設比率開始以等差遞減的多個比率來運作該第二群，並測量該第二群在該些比率下運作時的多個天線效率，以於該些比率中選取出一優化比率，其中該預設比率為70%~100%；以及 以該優化比率來運作該第二群。
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