專利名稱：馬達帶動轉動的無線天線的制作方法
技術領域：
本發明提供一種用于無線局域網(wireless local area network，WLAN)的天線，特別指一種可隨著馬達帶動而轉動而改善信號接收效果的天線。
背景技術：
近幾年來，無線通信網絡的使用已經大幅成長。除了無線手機網絡之外，無線計算機網絡也越來越普及。一般有線局域網(wiring local areanetworks，LANs)需要靠電纜線來連接，可是無線局域網卻可以讓使用者在無線局域網的范圍里只需隨身攜帶計算機等裝置，就可以自由使用網絡。
請參閱圖1，圖1是常規主計算機10連接到無線局域網(WLAN)的示意圖。主計算機10可以是任何可以連接到網絡的電子裝置，例如筆記型計算機、桌上型計算機或個人數字助理(PDA)等，主計算機10與一無線網卡20相連接，可使主計算機10連接到無線局域網。無線網卡20包含一殼體22以及一天線30，天線30安裝于殼體22上。殼體22通過一PCMCIA槽、USB端口等連接到主計算機10。天線30以垂直于殼體22表面的方式安裝于殼體22之上。
請參閱圖2，圖2是常規無線網卡20安裝于主計算機10的功能方塊圖。無線網卡20包含一無線電收發器26、一信號檢測器28以及一控制器24。無線電收發器26電連接到天線30，用來經由天線30傳輸或接收無線電信號。信號檢測器28電連接到無線電收發器26，用來檢測無線網卡20接收的無線電信號的信號強度。信號檢測器28會輸出一反饋信號(feedback signal)FD至控制器24，用來通知控制器24該接收的無線電信號的信號強度。控制器24會依據信號檢測器28檢測的信號強度改變控制電流control current ic的值，舉例來說，若信號檢測器28檢測到一微弱信號，則控制器24會增加控制電流ic才能增加無線電信號的強度。
插入無線網卡20的主計算機10會使得主計算機10快速地連接到無線局域網(WLAN)。可是，天線30固定于無線網卡20，所以不能通過調整其位置來改善無線網卡20收發無線電信號的強度。
請參閱圖3以及圖4，圖3以及圖4是常規無線網卡40的透視圖。無線網卡40包含一殼體42以及一連接器(connector)44，連接器44形成于殼體42上。連接器44(例如USB端口)用來連接無線網卡40與一主計算機，使得該主計算機可通過無線網卡40連接到WLAN。無線網卡40也包含一天線50，天線50以一可轉動的樞軸48與殼體42相接合，如圖3所示，天線50可向無線網卡40的殼體42之外側轉動，使得無線電信號的接收效果更好。天線50也可以朝殼體42轉動并收納于殼體42的凹槽(cavity)46內，如圖4所示，通過天線50繞著樞軸48轉動的特性，可使天線50定位于一具有最佳收發無線電信號的角度。
不過，天線50僅可以繞著單一軸進行旋轉，這使得天線50無法繞著其他軸轉動，而無法進一步改善信號接收強度。而且，天線50必須手動調整，而無線網卡40的使用者還必須繁復地調整天線50，判別信號強度是否足夠等，這些過程需要不斷嘗試才有可能找到最佳的天線50角度。
發明內容
因此，本發明的目的在于提供一種具有以馬達帶動的可旋轉天線的無線通信裝置，以解決上述的問題。
本發明提供一無線通信裝置，其包含一殼體、一天線、一無線電收發器、一第一樞軸、一第一馬達以及一控制器。無線電收發器用來通過天線傳輸或接收無線電信號；第一樞軸，連接天線與殼體，用來使天線得以相對于殼體的一第一軸線轉動；而控制器用來于天線位于不同角度時掃描接收的無線電信號。
本發明的優點在于無線通信裝置的第一馬達可帶動天線沿著第一軸線轉動，以使無線通信裝置自動地掃描天線位于不同角度時的無線電信號強度，并轉動天線至具有最佳收發無線電信號強度的角度。
圖1是常規主計算機連接到無線局域網的示意圖。
圖2是常規無線網卡安裝于主計算機的功能方塊圖。
圖3以及圖4是常規無線網卡的透視圖。
圖5是本發明的無線網卡連接到主計算機的功能方塊圖。
圖6為本發明的無線網卡的透視圖。
圖7為本發明的無線網卡的上視圖。
圖8為本發明的無線網卡的側視圖。
圖9是本發明的無線網卡插入主計算機的示意圖。
圖10至圖13是本發明的無線網卡沿著第一樞軸以及第二樞軸轉動的示意圖。
圖14是本發明的無線網卡掃描無線電信號的流程圖。
附圖符號說明10、55主計算機 20、40、60無線網卡22、42殼體 30、50、68天線24、62控制器 26、66收發器28、64信號檢測器 44、61連接器46凹槽 48、82、84樞軸92、94馬達 101、102、箭頭111、11具體實施方式
請參閱圖5至圖8，圖5是本發明的無線網卡60連接到主計算機55的功能方塊圖。圖6為本發明的無線網卡60的透視圖，圖7為本發明的無線網卡60的上視圖，圖8為本發明的無線網卡60的側視圖。無線網卡60通過一形成于無線網卡60一端的一連接器61連接到主計算機55。在本發明的實施例中，連接器61是一USB端口，但是其他如IEEE 1391以及PCMCIA連接器亦屬于本發明的范疇。主計算機55可以是一筆記型計算機、一桌上型計算機或其他可連結無線局域網的電子裝置。
類似于圖2常規的無線網卡20，無線網卡60包含一無線電收發器66以及一信號檢測器64。無線電收發器66電連接到一天線68，用來收發經由天線68的無線電信號。信號檢測器64電連接到無線電收發器66，用來檢測無線網卡60接收的無線電信號的信號強度。信號檢測器64會輸出一反饋信號(feedback signal)FD至控制器62，用來通知控制器62該接收的無線電信號的信號強度。
不同于常規技術的無線網卡20，本發明的無線網卡60包含一第一馬達92以及一第二馬達94，皆由控制器62所控制。第一馬達92使得無線網卡60順著一第一樞軸82轉動，使得無線網卡60沿著x軸轉動，因此第一馬達92可使得無線網卡60順著圖6所示的箭頭方向101、102轉動。第二馬達94使得無線網卡60順著一第二樞軸84轉動，使得無線網卡60沿著y軸轉動，因此第二馬達94可使得無線網卡60順著圖6所示的箭頭方向111、112。第一與第二馬達92、94皆可為步進馬達(step motor)或是直流馬達(DC motor)。
舉例來說，控制器62會在以下三種情形下控制第一馬達92和第二馬達94轉動無線網卡60當無線網卡60剛插入主計算機55時；當以周期性信號掃描時；以及當接收自信號檢測器64的反饋信號FD顯示信號強度是微弱的時候。當然也不一定只有在上述的三種情形下無線網卡60才會轉動，凡是使得無線網卡60轉動的條件皆應屬本發明的范疇。如圖7所示，天線68形成于無線網卡60的上半部，位于第一樞軸82以及第二樞軸84之上，使得天線68得以繞著x軸與y軸轉動。利用天線68的轉動，無線網卡60就可以調整至最佳的接收與傳輸無線電信號的信號強度。
請參閱圖9至圖13，圖9是無線網卡60插入主計算機55的示意圖。圖10至圖13是無線網卡60沿著第一樞軸82以及第二樞軸84轉動的示意圖。在圖9中，無線網卡60的連接器61插入主計算機55后，主計算機55就可以通過無線網卡60與無線局域網連線。圖10顯示無線網卡60插入主計算機55后的狀態。如圖9和圖10所示，無線網卡60約略平行于主計算機55所放置的平面。為了改善傳送與接收的無線電信號強度，無線網卡60可以沿著第一樞軸82和第二樞軸84轉動。
圖11所示為無線網卡60插入主計算機55后沿著第一樞軸82順著箭頭101方向轉動一小角度的示意圖。圖12所示為無線網卡60插入主計算機55后沿著第一樞軸82順著箭頭101方向繼續轉動一相當角度的示意圖。在此刻，無線網卡60已經幾乎與主計算機55放置的平面垂直。圖13所示為無線網卡60插入主計算機55后，沿著第二樞軸84順著箭頭111方向轉動一小角度的示意圖。雖然圖11至圖13僅顯示瞬間無線網卡60僅朝一單一方向轉動，但實際上無線網卡60也可以同時順著x軸與y軸轉動。
請參閱圖14，圖14是本發明的無線網卡60掃描無線電信號的流程圖。圖14的步驟說明如下步驟150插入無線網卡60至主計算機55；
步驟152當第一馬達92與第二馬達94帶動轉動無線網卡60時，執行一信號掃描程序，以用來判別無線網卡60具有最佳信號強度的位置；步驟154主計算機55通過無線網卡60連接到無線局域網；步驟156判別是否超過一預設時間，若是，執行步驟152，無線網卡60應執行一周期信號掃描，若否，執行步驟158；步驟158信號檢測器64輸出一反饋信號FD予控制器62，用來顯示傳輸或接收信號的強度；以及步驟160判別信號強度是否低于一閾值(threshold value)，若是，則執行步驟152，若否，執行步驟154。
相較與圖3常規技術的無線網卡40相比較，本發明的無線網卡60能夠使用馬達來自動地轉動無線網卡60以用來維持最佳的接收或傳輸信號強度。無線網卡60可在掃描過程中自行轉動調整而不須使用者自己動手來調整天線的角度，所以，即使使用者想要把主計算機55搬到其他地方，無線網卡60仍然可以自行調整到最佳的收發角度。
控制器62也可以集成于一振動檢測電路(vibration detectioncircuit)，如美國專利公告第4,974,850號所公開的振動響應電路，其用來當使用者移動主計算機55到其他地方時，會檢測振動反應。因此，即使無線網卡60一直插入在主計算機55之中，當主計算機55搬移至一新的位置時且不再振動時，控制器62會自行觸發無線網卡60執行圖14的步驟152的轉動與信號掃描程序。
以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明權利要求所進行的等效變化與修改，皆應屬本發明的涵蓋范圍。
權利要求
1.一無線通信裝置，其包含一殼體；一天線；一無線電收發器，用來通過該天線傳輸或接收無線電信號；一第一樞軸，連接該天線與該殼體，用來使該天線得以相對于該殼體的一第一軸線轉動；以及一控制器，用來于該天線位于不同角度時掃描接收的無線電信號。
2.如權利要求1所述的無線通信裝置，其還包含一第一馬達，用來帶動該天線相對于該殼體的第一軸線轉動。
3.如權利要求1所述的無線通信裝置，其中該天線包含一第二樞軸，用來使該天線得以相對于該殼體的一第二軸線轉動。
4.如權利要求3所述的無線通信裝置，其中該第二軸線垂直于該第一軸線。
5.如權利要求3所述的無線通信裝置，其還包含一第二馬達，用來帶動該天線相對于該殼體的第二軸線轉動。
6.如權利要求1所述的無線通信裝置，其能電連接到一主裝置，使得該主裝置可以通過該無線通信裝置傳送與接收無線電信號。
7.如權利要求6所述的無線通信裝置，其中該主裝置通過該無線通信裝置連接到一無線局域網。
8.如權利要求6所述的無線通信裝置，其還包含一USB接口，用來與該主裝置相連。
9.如權利要求6所述的無線通信裝置，其中該主裝置是一筆記型計算機。
10.如權利要求1所述的無線通信裝置，其還包含一信號檢測器，用來測量接收信號強度，其中該天線的角度會依據該信號檢測器所測量的接收信號強度改變。
11.如權利要求1所述的無線通信裝置，其中該殼體包含一上殼體以及一下殼體，該上殼體由該第一樞軸以可轉動的方式與該下殼體相連接，該天線設在該上殼體上，使得該天線的角度會隨著該上殼體轉動時一起改變。
全文摘要
一無線通信裝置，其包含一殼體、一天線、一無線電收發器、一第一樞軸、一第一馬達以及一控制器。無線電收發器用來通過天線傳輸或接收無線電信號；第一樞軸，連接天線與殼體，用來使天線得以相對于殼體的一第一軸線轉動；而控制器用來于天線位于不同角度時掃描接收的無線電信號。
文檔編號H01Q1/24GK1574459SQ20041003025
公開日2005年2月2日 申請日期2004年3月23日 優先權日2003年6月18日
發明者鄭杰元, 姚誠, 李昌鴻 申請人:明基電通股份有限公司