CN112821072B - 转动式天线*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种转动式天线***，设置于移动式无线装置，所述转动式天线***包括角度旋转器、控制单元、高增益天线以及运算单元。角度旋转器承载托盘。控制单元连接角度旋转器，且设置于角度旋转器的侧面，用以控制角度旋转器的旋转角度。高增益天线设置于托盘，高增益天线包括天线本体与反射器。运算单元连接控制单元，依据移动式无线装置的无线数据吞吐量而利用控制单元控制角度旋转器的旋转角度。本发明达到改变高增益方向的效果，提高单一高增益天线的效能。

Description

转动式天线***
技术领域
本发明涉及一种天线***，特别是一种转动式天线***。
背景技术
天线的辐射场型依据天线基本工作原理而有所差异，各种辐射场型有不同的应用，例如，全向性的辐射场型适用于终端装置，以让终端装置可以接收到各方向的无线信号。但是，对于可移动性的终端装置而言，具有全向性的辐射场型的天线其增益往往不高。
一般而言，可移动性的终端装置例如笔记本电脑或平板计算机其天线常用隐藏式的设计，以维持产品美观，无线通信的效能则经常使用多个天线(两个以上)的设计以弥补天线效能的缺陷。但是，除非使用复杂的多输入多输出(MIMO)架构，一般所被使用的低增益天线对与无线通信效能的提升仍有很大的瓶颈。
发明内容
针对上述现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种转动式天线***，以单一高增益天线适用环境变化而保持较高的无线通信效能。
本发明的技术方案是这样的，一种转动式天线***，设置于移动式无线装置，所述转动式天线***包括：
角度旋转器，所述角度旋转器承载托盘；
控制单元，连接所述角度旋转器，且设置于所述角度旋转器的侧面，用以控制所述角度旋转器的旋转角度；
高增益天线，设置于所述托盘，所述高增益天线包括天线本体与反射器；以及
运算单元，连接所述控制单元，依据所述移动式无线装置的无线数据吞吐量而利用所述控制单元控制所述角度旋转器的旋转角度。
进一步地，所述天线本体是槽孔天线，所述天线本体直立于所述托盘之上。
进一步地，所述控制单元设置复数个空中传输测试仪器与所述无线终端的联机状态，所述联机状态包括信道、编码与传输功率。
进一步地，所述反射器是半波长反射器，所述反射器具有半波长槽孔。
进一步地，所述反射器相对于所述角度旋转器的旋转轴心的距离小于所述天线本体相对于所述旋转轴心的距离。
进一步地，所述运算单元改变所述角度旋转器的旋转角度达到360度的变化，且过程中持续监测所述移动式无线装置的无线数据吞吐量，而建立模态信息。
进一步地，所述控制单元更控制所述天线本体的复数个工作模式，所述运算单元建立的所述模态信息对应所述天线本体的复数个工作模式。
进一步地，所述高增益天线的最大增益介于6dB到7dB之间。
进一步地，所述高增益天线的最高增益方向是由所述旋转轴心垂直地远离旋转轴心的方向。
进一步地，所述托盘为水平放置，所述最高增益方向平行于水平面，且所述最高增益方向随着所述角度旋转器的旋转角度而改变。
本发明所提供的技术方案的优点在于，实现了单一的高增益天线且辐射方向可随着移动式无线装置的环境改变而因应做变化，用于实时监测环境状况而达到维持稳定高吞吐量的效果，具有很高的产业应用价值。
附图说明
图1是本发明实施例提供的转动式天线***的示意图。
图2是本发明实施例提供的转动式天线***的功能模块图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。
请参照图1与图2，本实施例提供一种转动式天线***，设置于移动式无线装置(例如是笔记本电脑)，转动式天线***包括角度旋转器11、控制单元12、高增益天线13以及运算单元14。角度旋转器11承载托盘111。控制单元12连接角度旋转器11，且设置于角度旋转器11的侧面，在图中是位于控制板101，用以控制角度旋转器11的旋转角度。高增益天线13设置于托盘111，高增益天线13包括天线本体131与反射器132。运算单元14连接控制单元12，依据移动式无线装置的无线数据吞吐量而利用控制单元12控制角度旋转器11的旋转角度。较佳的，运算单元14改变角度旋转器11的旋转角度达到360度的变化，且过程中持续监测移动式无线装置的无线数据吞吐量，而建立模态信息。高增益天线13一般是连接移动式无线装置的无线芯片2，且受控于无线芯片2。高增益天线13可有复数个工作模式，无线芯片2控制所述复数个工作模式。在另一实施例中，无线芯片2不用于控制工作模式(无线芯片2不须管理天线，只把天线当作一个收发无线信号的被动组件)，而是改由控制单元12控制天线本体131的复数个工作模式，运算单元14建立的模态信息对应天线本体131的复数个工作模式。
较佳的，角度旋转器11是步进马达，可改变高增益天线13在空间方位的多个水平角度，步进马达越精细，则可控制的角度区分则越多。天线本体131例如是槽孔天线，天线本体131直立于托盘111之上，图中可见槽孔天线的金属面是位于一个基板，通常用蚀刻方式制作。反射器132例如是半波长反射器，反射器132具有一半波长槽孔，较佳的是同样直立于托盘111之上，也能够使用蚀刻方式制作，使得天线本体131与反射器132都是平面式，能够用低成本的电路基板方式实现。
较佳的，本实施例的反射器132相对于角度旋转器11的旋转轴心的距离小于天线本体131相对于旋转轴心的距离，也就是反射器132较靠近托盘111中心且较靠近步进马达轴心，天线本体131较远离步进马达轴心，使得高增益天线13的最高增益方向是由旋转轴心垂直地远离旋转轴心的方向。图中可见，托盘111为水平放置，最高增益方向就是平行于水平面，且最高增益方向能够随着角度旋转器11的旋转角度而改变。天线本体131与反射器132的距离是调整致使高增益天线13的最高增益达到最大，也就是达到最大的指向性，朝远离旋转轴心的方向为最大增益。天线本体131与反射器132的结构不限于此，可替换为其他结构，只要达到朝远离旋转轴心的方向为最大增益即可。较佳的，最大增益为大于6dB即可，配合天线信号涵盖度与角度旋转器11做动态调整的机构适应性，较佳的是增益介于6dB到7dB之间。
具体地，移动式无线装置的网络卡模块与本实施例所提供的转动式天线***连接，也就是运算单元14由移动式无线装置的操作***中的驱动子***负责接取网卡模块的物理层无线数据吞吐量，转动式天线***能够自成一个智能模块，运算单元14的算法进行高增益天线13最佳的模态预测(包含天线本体131的工作模式选择)，并且使转动式天线***制作成模块化，可内藏于移动式无线装置之内，使移动式无线装置能够有可改变水平方向360度的最大增益的功能，配合实现智能模块的转动式天线***，达到动态可侦测与选择天线性能的目的。
综上所述，本发明实施例所提供的转动式天线***，实现单一的高增益天线且辐射方向可随着移动式无线装置的环境改变而因应做变化，用于实时监测环境状况而达到维持稳定高吞吐量的效果，具有很高的产业应用价值。

Claims (5)

1.一种转动式天线***，其特征在于，设置于移动式无线装置，所述转动式天线***包括：
角度旋转器，所述角度旋转器承载托盘；
控制单元，连接所述角度旋转器，且设置于所述角度旋转器的侧面，用以控制所述角度旋转器的旋转角度；
高增益天线，设置于所述托盘，所述高增益天线包括天线本体与反射器，所述天线本体是槽孔天线，所述天线本体直立于所述托盘之上，所述托盘为水平放置，所述反射器相对于所述角度旋转器的旋转轴心的距离小于所述天线本体相对于所述旋转轴心的距离，所述高增益天线的最高增益方向是由所述旋转轴心垂直地远离旋转轴心的方向并平行于水平面；以及
运算单元，连接所述控制单元，依据所述移动式无线装置的无线数据吞吐量而利用所述控制单元控制所述角度旋转器的旋转角度达到360度的变化，且过程中持续监测所述移动式无线装置的无线数据吞吐量，而建立模态信息，所述最高增益方向随着所述角度旋转器的旋转角度而改变。
2.根据权利要求1所述的转动式天线***，其特征在于，所述控制单元设置复数个空中传输测试仪器与无线终端的联机状态，所述联机状态包括信道、编码与传输功率。
3.根据权利要求2所述的转动式天线***，其特征在于，所述反射器是半波长反射器，所述反射器具有半波长槽孔。
4.根据权利要求1所述的转动式天线***，其特征在于，所述控制单元更控制所述天线本体的复数个工作模式，所述运算单元建立的所述模态信息对应所述天线本体的复数个工作模式。
5.根据权利要求1所述的转动式天线***，其特征在于，所述高增益天线的最大增益介于6dB到7dB之间。
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