CN113765604A - 一种天线异常检测方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种天线异常检测方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，该方法应用于无线通讯设备，包括：控制各个天线依据频点列表中的各个频点进行扫描，并分别记录获取到的信号接收强度值；比较当前天线在当前频点下的信号接收强度值与所述无线通讯设备的信号接收强度有效门限值的差异情况；若所述信号接收强度值小于所述信号接收强度有效门限值的差值达到天线性能差异门限值，则判定所述当前天线异常。本申请在不额外增加电路元器件的条件下，以软件检测方式实现了对天线各种异常问题的有效检测，不仅避免了电路成本和布局空间的增加，而且有效提高了对天线异常情况的检测能力和检测效率，极大提高了用户体验。

Description

一种天线异常检测方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本申请涉及天线检测技术领域，特别涉及一种天线异常检测方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。

背景技术

对于当前的无线通讯产品，天线是必备的通讯组件。一般地，天线通过焊接或连接器连接到前端馈点。在实际使用中，震动或其它一些场景有可能会导致连接点连接失效，进而使通讯失败。因此天线异常诊断是十分重要的。

当前的天线检测方案，通常是在天线上设置接地电阻，并在通讯产品模块端设置上拉电阻，由此通过天线端口的电平高低来识别天线连接是否断开。由于该方法需要额外设置电阻，所以天线需要特别定制，产品端也需要特定电路配合，故而成本较高；同时，对于具备多个天线功能口的无线通讯产品，该方法显然会增加产品电路的尺寸空间。此外，该方法仅仅能检测天线是否成功连接，而并不能有效检测天线本体的损坏与扣合效果。

鉴于此，提供一种解决上述技术问题的方案，已经是本领域技术人员所亟需关注的。

发明内容

本申请的目的在于提供一种天线异常检测方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，以便在避免增加器件成本和尺寸空间的情况下，全面有效地检测各种天线工作失效的问题。

为解决上述技术问题，一方面，本申请公开了一种天线异常检测方法，应用于无线通讯设备，包括：

控制各个天线依据频点列表中的各个频点进行扫描，并分别记录获取到的信号接收强度值；

比较当前天线在当前频点下的信号接收强度值与所述无线通讯设备的信号接收强度有效门限值的差异情况；

若所述信号接收强度值小于所述信号接收强度有效门限值的差值达到天线性能差异门限值，则判定所述当前天线异常。

可选地，所述控制各个天线依照频点列表中的各个频点进行扫描，包括：

将具有相同适用频段范围的各天线划分为同组天线；

分别为各组天线设置在本组的适用频段范围内的频点列表；

分组控制各组天线依据本组的频点列表中的各个频点进行扫描。

可选地，在所述比较当前天线在当前频点下的信号接收强度值与所述无线通讯设备的信号接收强度有效门限值的差异情况之前，还包括：

确定本组天线在当前频点下的信号接收强度值的最大值；

判断所述最大值是否大于所述信号接收强度有效门限值；

若是，则执行所述比较当前天线在当前频点下的信号接收强度值与所述无线通讯设备的信号接收强度有效门限值的差异情况及其后续步骤；

若否，则判定本组天线在当前频点下的信号接收强度值均无效，并继续进行对下一频点的扫描。

可选地，所述信号接收强度有效门限值大于所述无线通讯设备的整机热噪声的差值至少为10dB。

可选地，还包括：

在扫描结束后，将所有异常天线的信息进行上报。

可选地，还包括：

将所有异常天线设置为暂时禁止使用状态。

又一方面，本申请公开了一种天线异常检测装置，应用于无线通讯设备，包括：

扫描模块，用于控制各个天线依据频点列表中的各个频点进行扫描，并分别记录获取到的信号接收强度值；

比较模块，用于比较当前天线在当前频点下的信号接收强度值与所述无线通讯设备的信号接收强度有效门限值的差异情况；

识别模块，用于在所述信号接收强度值小于所述信号接收强度有效门限值的差值达到天线性能差异门限值时，判定所述当前天线异常。

可选地，所述扫描模块具体用于：

将具有相同适用频段范围的各天线划分为同组天线；分别为各组天线设置在本组的适用频段范围内的频点列表；分组控制各组天线依据本组的频点列表中的各个频点进行扫描。

又一方面，本申请还公开了一种电子设备，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序以实现如上所述的任一种天线异常检测方法的步骤。

又一方面，本申请还公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时用以实现如上所述的任一种天线异常检测方法的步骤。

本申请所提供的天线异常检测方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质所具有的有益效果是：本申请在不额外增加电路元器件的条件下，以软件检测方式实现了对天线各种异常问题的有效检测，不仅避免了电路成本和布局空间的增加，而且有效提高了对天线异常情况的检测能力和检测效率，极大提高了用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明现有技术和本申请实施例中的技术方案，下面将对现有技术和本申请实施例描述中需要使用的附图作简要的介绍。当然，下面有关本申请实施例的附图描述的仅仅是本申请中的一部分实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图，所获得的其他附图也属于本申请的保护范围。

图1为现有技术中的一种天线异常检测方法的电路示意图；

图2为本申请实施例公开的一种天线异常检测方法的流程图；

图3为本申请实施例公开的一种天线分组的示意图；

图4为本申请实施例公开的又一种天线异常检测方法的流程图；

图5为本申请实施例公开的一种天线异常检测装置的结构框图；

图6为本申请实施例公开的一种电子设备的结构框图。

具体实施方式

本申请的核心在于提供一种天线异常检测方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，以便在避免增加器件成本和尺寸空间的情况下，全面有效地检测各种天线工作失效的问题。

为了对本申请实施例中的技术方案进行更加清楚、完整地描述，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行介绍。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

当前的天线检测方案，通常是在天线上设置接地电阻，并在通讯产品模块端设置上拉电阻，由此通过天线端口的电平高低来识别天线连接是否断开。具体如图1所示，该检测方案在常规天线的基础上，额外增设了一个接地电阻R1；并在产品模块端用另一电阻R0上拉到高电平VCC，同时连接到无线通讯设备中MCU的GPIO端。通过合理设置R1与R0的阻值大小关系，在天线连接正常时，可令VCC经电阻分压后在MCU GPIO的线上产生低电平；而当天线的连接器断开时，MCU GPIO则被上拉到高电平。如此，当MCU侦测到高电平时，便可判定天线连接断开。

由于该方法需要额外设置电阻，所以天线需要特别定制，产品端也需要特定电路配合，故而成本较高；同时，对于具备多个天线功能口的无线通讯产品，该方法显然会增加产品电路的尺寸空间。此外，该方法仅仅能检测天线是否成功连接，而并不能有效检测天线本体的损坏与扣合效果。鉴于此，本申请提供了一种天线异常检测方案，可有效解决上述问题。

参见图2所示，本申请实施例公开了一种天线异常检测方法，应用于无线通讯设备，主要包括：

S101：控制各个天线依据频点列表中的各个频点进行扫描，并分别记录获取到的信号接收强度值。

S102：比较当前天线在当前频点下的信号接收强度值与无线通讯设备的信号接收强度有效门限值的差异情况。

S103：若信号接收强度值小于信号接收强度有效门限值的差值达到天线性能差异门限值，则判定当前天线异常。

具体地，本申请实施例所提供的天线异常检测方法是在原始硬件设计的基础上，在不增加任何额外器件的前提下，以软件侦测方式来实现对天线的异常检测。其中，针对天线异常问题的软件检测方式的主要过程是，控制无线通讯设备对无线网络环境中随处存在的无线电波能量进行抓取，然后比较各天线功能口接收的信号强度，从而识别出异常的天线。

本申请可预先设定好要进行扫描以抓取信号的各个信号频点，构成频点列表。一般地，当前的无线通讯设备大多会配备有多个天线功能口，每个天线功能口对应一个天线。对于每一个天线功能口处的天线，可控制其在频点列表中的各频点下分别进行扫描以抓取信号，并记录该天线分别在每个频点下扫描后所抓取到的信号接收强度值，即RSSI(Received Signal Strength Indicator)值。

其中，RSSI值是接收信号的强度指示，是天线实现信号收发功能的效果量化体现。在同样情况下(天线的型号和安装地理位置相同，且就对同一信号源的信号抓取结果进行分析)，接收到的RSSI值越大，说明对应的天线的性能越佳；接收到的RSSI值越小，说明对应的天线的性能越差，当低到一定程度时，便可认为天线出现故障等异常情况。

本申请预先设置有信号接收强度有效门限值这一参数，来作为对各天线在各频点下扫描后得到的RSSI值的比较标准值，则，若某个RSSI值小于该信号接收强度有效门限值过多，则可判定该天线异常。考虑到天线本身在安装设计时便会存在一定合理范围内的性能差异，因此，本申请还设置了天线性能差异门限值这一参数，如此，理论上正常的天线得到的RSSI值虽然会相互之间略有差异，但差异值应当小于天线性能差异门限值。

如此，本申请便可利用天线性能差异门限值来衡量和比较各天线RSSI值与信号接收强度有效门限值的差值大小：若某个天线的RSSI值小于信号接收强度有效门限值的差值过小，即该差值小于天线性能差异门限值，则说明该天线的RSSI值已经低于正常天线对应的RSSI值合理范围，进而便可判定该天线异常。

由于RSSI值是天线实现信号收发功能的效果量化体现，因此，本申请基于天线扫描抓取信号获得的RSSI值为检测依据，可以对天线的各种异常问题均进行有效检测，包括天线连接断开或者连接不充分导致天线表现性能大幅下掉、天线本体损坏、天线短路等情况。

可见，本申请所提供的天线异常检测方法，在不额外增加电路元器件的条件下，以软件检测方式实现了对天线各种异常问题的有效检测，不仅避免了电路成本和布局空间的增加，而且有效提高了对天线异常情况的检测能力和检测效率，极大提高了用户体验。

作为一种具体实施例，本申请实施例所提供的天线异常检测方法在上述内容的基础上，控制各个天线依照频点列表中的各个频点进行扫描，包括：

将具有相同适用频段范围的各天线划分为同组天线；

分别为各组天线设置在本组的适用频段范围内的频点列表；

分组控制各组天线依据本组的频点列表中的各个频点进行扫描。

具体地，许多无线通讯设备配置有多个天线功能口，以便连接多个天线。天线本身所支持的频率与其天线功能口所支持的接收频段相配合，共同决定了该天线的适用频段范围。本实施例中，可预先将天线进行分组，适用频段范围相同的天线将被划分为同一组。

例如，参见图3，天线A0、A1、…、An的适用频段范围均为700～960MHz(例如LTE B5,B8等)，因此这些天线被归为同一组——A组；天线B0、B1、…、Bn的适用频段范围均为1805～2170MHz(例如LTE B1,B3等)，因此这些天线被归为同一组——B组。

本实施例可为每一组天线设置一个频点列表，以设定好本组天线需要扫描的频点信道等信息。当然，其上的每个频点均是在该组天线的适用频段范围内的。例如，对A组天线可设定基于B8的接收频点935MHz(扫描带宽20MHz)，955MHz(扫描带宽20MHz)；对B组天线可选择基于B1的接收频点2120MHz(扫描带宽20MHz)，2130MHz(扫描带宽20MHz)，2150MHz(扫描带宽20MHz)。

如此，当无线通讯设备开机运行准备好进行天线异常检测之后，便可提取天线分组信息列表以及各组天线的频点列表，而每次选定一个天线分组后，便可控制该分组下所有天线在其对应的各频点下进行扫描以抓取信号。

作为一种具体实施例，本申请实施例所提供的天线异常检测方法在上述内容的基础上，在比较当前天线在当前频点下的信号接收强度值与无线通讯设备的信号接收强度有效门限值的差异情况之前，还包括：

确定本组天线在当前频点下的信号接收强度值的最大值；

判断最大值是否大于信号接收强度有效门限值；

若是，则执行比较当前天线在当前频点下的信号接收强度值与无线通讯设备的信号接收强度有效门限值的差异情况及其后续步骤；

若否，则判定本组天线在当前频点下的信号接收强度值均无效，并继续进行对下一频点的扫描。

具体地，本申请通过控制无线通讯设备对无线网络环境中随处存在的无线电波能量进行抓取来进行信号接收强度值比较，而为了确保所接受到的信号确实是天线从某个无线信号源抓取的信号，而非是无线通讯设备本机的热噪声波动影响的结果，本申请还对每一组天线的RSSI值进行了有效性判断。

具体地，对于同一组天线，若本组天线在本次扫描中得到的RSSI值中的最大值是有效的，即该组RSSI值中的最大值大于信号接收强度有效门限值，则可说明本次扫描中确实能接收到一个无线信号源的信号，所以本组天线接收到的RSSI值均是有效的。在此基础上，则可进一步判断与比较各天线RSSI值与信号接收强度有效门限值的差值大小。

相反地，若本组天线的RSSI值中的最大值都小于信号接收强度有效门限值，则本组天线的每个RSSI值均小于信号接收强度有效门限值，如此可判定本组天线的此次扫描均无效，可继续扫描下一个频点。

作为一种具体实施例，本申请实施例所提供的天线异常检测方法在上述内容的基础上，信号接收强度有效门限值大于无线通讯设备的整机热噪声的差值至少为10dB。

具体地，信号接收强度有效门限值Sth dBm需要依据无线通讯产品整机本身的热噪声水平而设置。一般地，可将Sth dBm的取值设置为高于整机热噪声10～20dB的大小。

此外，还需说明的是，在不同的频段工作情况下，无线通讯设备的整机热噪声可能会不同，不同天线间的正常性能差异大小也可能不同。因此，本领域技术人员可以为各个天线组分别设置对应的信号接收强度有效门限值与对应的天线性能差异门限值，以进一步提高检测精度；当然，也可以对各组天线组均使用同一个信号接收强度有效门限值与同一个天线性能差异门限值，本申请对此并不进行限定。

作为一种具体实施例，本申请实施例所提供的天线异常检测方法在上述内容的基础上，还包括：

在扫描结束后，将所有异常天线的信息进行上报。

具体地，在完成了所有天线组对各自频点列表的扫描诊断后，便可将记录下的所有异常天线均上报给用户，以便用户及时维护处理。

作为一种具体实施例，本申请实施例所提供的天线异常检测方法在上述内容的基础上，还包括：

将所有异常天线设置为暂时禁止使用状态。

具体地，为避免异常天线继续参与工作会影响无线通讯设备的整体性能，本实施例在识别出异常天线后，可以进一步通过软件方法设置异常天线为暂时禁止使用状态。例如，对于一个4MIMO(multiple-in multiple-out，多进多出)天线，其最初上报的是4MIMO网络。但如果2个天线异常，实际仅有2个天线工作，而网络依然按照最初上报的4天线方式发射处理，则将会丢失2天线信息，解调过程就会出问题，严重影响传输速率(甚至比2MIMO时的速率差很多)。而如果通过天线异常检测及时发现这2个天线异常的问题，并及时在软件中禁用4MIMO而且采用完好的2MIMO传输方式，则可以有效降低天线异常对数据通讯造成的影响。

上述内容可对照参见图4，图4为本申请实施例公开了又一种天线异常检测方法，包括：

S201：将具有相同适用频段范围的各天线划分为同组天线。

S202：分别为各组天线设置在本组的适用频段范围内的频点列表。

S203：选取一组天线，控制本组天线依据频点列表中的各个频点进行扫描并分别记录获取到的信号接收强度值。

S204：确定本组天线在当前频点下的信号接收强度值的最大值。

S205：判断本组天线的最大值是否大于信号接收强度有效门限值；若是，则进入S206；若否，则进入S208。

S206：计算本组中各天线的信号接收强度值小于信号接收强度有效门限值的差值；进入S207。

S207：将差值大于天线性能差异门限值的天线识别为异常天线；进入S208。

S208：判断本组天线的频点列表是否扫描完毕；若是，进入S209；若否，进入S209。

S209：切换下一组天线，进入S203。

S210：切换下一个频点，进入S203。

参见图5所示，本申请实施例公开了一种天线异常检测装置，应用于无线通讯设备，主要包括：

扫描模块301，用于控制各个天线依据频点列表中的各个频点进行扫描，并分别记录获取到的信号接收强度值；

比较模块302，用于比较当前天线在当前频点下的信号接收强度值与无线通讯设备的信号接收强度有效门限值的差异情况；

识别模块303，用于在信号接收强度值小于信号接收强度有效门限值的差值达到天线性能差异门限值时，判定当前天线异常。

可见，本申请实施例所公开的天线异常检测装置，在不额外增加电路元器件的条件下，以软件检测方式实现了对天线各种异常问题的有效检测，不仅避免了电路成本和布局空间的增加，而且有效提高了对天线异常情况的检测能力和检测效率，极大提高了用户体验。

关于上述天线异常检测装置的具体内容，可参考前述关于天线异常检测方法的详细介绍，这里就不再赘述。

作为一种具体实施例，本申请实施例所公开的天线异常检测装置在上述内容的基础上，扫描模块301具体用于：

将具有相同适用频段范围的各天线划分为同组天线；分别为各组天线设置在本组的适用频段范围内的频点列表；分组控制各组天线依据本组的频点列表中的各个频点进行扫描。

作为一种具体实施例，本申请实施例所公开的天线异常检测装置在上述内容的基础上，比较模块302在比较当前天线在当前频点下的信号接收强度值与无线通讯设备的信号接收强度有效门限值的差异情况之前，还用于：

确定本组天线在当前频点下的信号接收强度值的最大值；判断最大值是否大于信号接收强度有效门限值；若是，则执行比较当前天线在当前频点下的信号接收强度值与无线通讯设备的信号接收强度有效门限值的差异情况及其后续步骤；若否，则判定本组天线在当前频点下的信号接收强度值均无效，并由扫描模块301继续进行对下一频点的扫描。

作为一种具体实施例，本申请实施例所公开的天线异常检测装置在上述内容的基础上，信号接收强度有效门限值大于无线通讯设备的整机热噪声的差值至少为10dB。

作为一种具体实施例，本申请实施例所公开的天线异常检测装置在上述内容的基础上，识别模块303还用于：

在扫描结束后，将所有异常天线的信息进行上报。

作为一种具体实施例，本申请实施例所公开的天线异常检测装置在上述内容的基础上，识别模块303还用于：

将所有异常天线设置为暂时禁止使用状态。

参见图6所示，本申请实施例公开了一种电子设备，包括：

存储器401，用于存储计算机程序；

处理器402，用于执行所述计算机程序以实现如上所述的任一种天线异常检测方法的步骤。

进一步地，本申请实施例还公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时用以实现如上所述的任一种天线异常检测方法的步骤。

关于上述电子设备和计算机可读存储介质的具体内容，可参考前述关于天线异常检测方法的详细介绍，这里就不再赘述。

本申请中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的设备而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

还需说明的是，在本申请文件中，诸如“第一”和“第二”之类的关系术语，仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或者操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或者操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。此外，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本申请所提供的技术方案进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种天线异常检测方法，其特征在于，应用于无线通讯设备，包括：

控制各个天线依据频点列表中的各个频点进行扫描，并分别记录获取到的信号接收强度值；

比较当前天线在当前频点下的信号接收强度值与所述无线通讯设备的信号接收强度有效门限值的差异情况；

若所述信号接收强度值小于所述信号接收强度有效门限值的差值达到天线性能差异门限值，则判定所述当前天线异常。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制各个天线依照频点列表中的各个频点进行扫描，包括：

将具有相同适用频段范围的各天线划分为同组天线；

分别为各组天线设置在本组的适用频段范围内的频点列表；

分组控制各组天线依据本组的频点列表中的各个频点进行扫描。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述比较当前天线在当前频点下的信号接收强度值与所述无线通讯设备的信号接收强度有效门限值的差异情况之前，还包括：

确定本组天线在当前频点下的信号接收强度值的最大值；

判断所述最大值是否大于所述信号接收强度有效门限值；

若是，则执行所述比较当前天线在当前频点下的信号接收强度值与所述无线通讯设备的信号接收强度有效门限值的差异情况及其后续步骤；

若否，则判定本组天线在当前频点下的信号接收强度值均无效，并继续进行对下一频点的扫描。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述信号接收强度有效门限值大于所述无线通讯设备的整机热噪声的差值至少为10dB。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：

在扫描结束后，将所有异常天线的信息进行上报。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：

将所有异常天线设置为暂时禁止使用状态。

7.一种天线异常检测装置，其特征在于，应用于无线通讯设备，包括：

扫描模块，用于控制各个天线依据频点列表中的各个频点进行扫描，并分别记录获取到的信号接收强度值；

比较模块，用于比较当前天线在当前频点下的信号接收强度值与所述无线通讯设备的信号接收强度有效门限值的差异情况；

识别模块，用于在所述信号接收强度值小于所述信号接收强度有效门限值的差值达到天线性能差异门限值时，判定所述当前天线异常。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述扫描模块具体用于：

将具有相同适用频段范围的各天线划分为同组天线；分别为各组天线设置在本组的适用频段范围内的频点列表；分组控制各组天线依据本组的频点列表中的各个频点进行扫描。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序以实现如权利要求1至6任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时用以实现如权利要求1至6任一项所述方法的步骤。

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