具有自动调整指向天线结构的天线系统及方法与流程

本发明是关于一种指向天线结构，特别是一种具有自动调整指向天线结构的天线系统及方法。

背景技术：

随着通讯技术蓬勃发展，电子装置已日渐普遍，例如：平板计算机、笔记本电脑、移动电话及多媒体拨放器。为了满足人们的需求，电子装置通常具有无线通信的功能，无线通信是通过天线来发射或接收无线信号以在不同的电子装置之间进行无线通信。在一些电子装置中，电子装置的用户经常需将天线对准通讯目标后才得以接收无线信号。

举例来说，以使用者欲使用笔记本电脑接收Wi-Fi分享器产生的Wi-Fi信号为例，Wi-Fi分享器的天线的旋转方向与角度均须由使用者自行调整，也就是说，用户必须先固定天线的方位角，待电子装置接收的Wi-Fi信号增强时，再微调天线的仰角，并判断笔记本电脑是否能够获得最强的Wi-Fi信号，若笔记本电脑未保持在最佳接收状态，则用户再重复调整天线，直到笔记本电脑保持在最佳接收状态为止。或者，若用户欲使用天线自行接收卫星信号来收看卫星节目时也会遭遇相同的问题。

然而，目前市面上大部分的电子装置在进行无线通信时并无对信号来源的方位做侦测的机制，换言之，电子装置无法自动对准通讯目标，而用户须自行调整天线的指向已对用户造成相当的不便利性。

技术实现要素：

在一实施例中，一种自动调整指向天线结构的方法包含经由第一天线接收第一辐射信号、延迟第一辐射信号为第一延迟信号、经由第二天线接收第二辐射信号、延迟第二辐射信号为第二延迟信号、将第一延迟信号与第二辐射信号合成为第一合成信号、将第一辐射信号与第二延迟信号合成为第二合成信号、侦测第一合成信号的功率以输出第一信号强度、侦测第二合成信号的功率以输出第二信号强度、以及根据第一信号强度与第二信号强度转动基板，使基板上的法线方向转向并实质上对准物体。

在一实施例中，一种自动调整指向天线结构的天线系统包含基板、第一天线、第二天线、转向机构、第一延迟线、第二延迟线、第一除法模块、功率侦测模块及控制模块。第一天线与第二天线配置在基板上，转向机构耦接于基板，第一延迟线耦接第一天线，第二延迟线耦接第二天线，控制模块耦接转向机构与第一除法模块。第一天线接收第一辐射信号，第二天线接收第二辐射信号，第一延迟线延迟第一辐射信号为第一延迟信号。第二延迟线延迟第二辐射信号 为第二延迟信号。第一除法模块根据第一延迟信号与第二辐射信号合成为第一合成信号，以及根据第一辐射信号与第二延迟信号合成为第二合成信号。功率侦测模块侦测第一合成信号的功率以输出第一信号强度，并侦测第二合成信号的功率以输出第二信号强度。控制模块根据第一信号强度与第二信号强度控制转向机构将基板上的法线方向转向并实质上对准飞行中的一物体。

综上所述，根据本发明的自动调整指向天线结构的天线系统及方法，通过天线系统中的控制模块致动转向机构来调整指向天线结构的指向，使指向天线结构可自动追踪飞行中的物体或是自动追踪通讯目标。于此，指向天线结构上的天线单元可自动保持在最佳接收状态，故指向天线结构的用户毋须以繁琐的调整过程来调整天线单元。

【附图说明】

图1为根据本发明的自动调整指向天线结构的天线系统的第一实施例的俯视图。

图2为根据本发明的自动调整指向天线结构的天线系统的第一实施例的侧视图。

图3为图1及图2的天线系统的第一实施态样的电路方框图。

图4为图3的功率侦测模块及控制模块的一实施态样的电路方框图。

图5为图3的控制模块的另一实施态样的电路图。

图6为图1及图2的天线系统的第二实施态样的电路方框图。

图7为图1及图2的天线系统的第三实施态样的电路方框图。

图8为根据本发明的自动调整指向天线结构的天线系统的第二实施例的俯视图。

图9为根据本发明的自动调整指向天线结构的天线系统的第二实施例的侧视图。

图10为图8及图9的天线系统的一实施态样的电路方框图。

图11为根据本发明的天线系统的第二实施例的功率侦测模块及控制模块的一实施态样的电路方框图。

图12为根据本发明的自动调整指向天线结构的方法的第一实施例的流程图。

图13为图12的一实施例的流程图。

图14为根据本发明的自动调整指向天线结构的方法的第二实施例的流程图。

【具体实施方式】

图1及图2分别为根据本发明的自动调整指向天线结构100的天线系统10的第一实施例的俯视图及侧视图。参照图1及图2，天线系统10包含指向天线结构100及转向机构106。指向天线结构100包含第一天线101、第二天线102及基板 105。由图1及图2可得知，第一天线101及第二天线102配置于基板105一侧的表面。转向机构106连接于基板105另一侧的表面。于此，基板105的法线方向L1可随转向机构106转动而调整其指向；当然，由于第一天线101、第二天线102皆平放在基板105上，所以第一天线101、第二天线102也具有相同的法线方向L1并随转向机构106随的转动。

在一些实施例中，基板105包含第一侧边105A及第二侧边105B，且第一天线101邻近于第一侧边105A，第二天线102邻近于第二侧边105B，然而本发明不以此为限，第一天线101也可邻近于第二侧边105B，且第二天线102也可邻近于第一侧边105A。在一些实施例中，第一天线101及第二天线102可以导性材料(例如：铜、银、铁、铝或是其合金)制成并且设置于基板105上，或者，第一天线101及第二天线102可为印刷电路板(Printed Circuit Board；PCB)上的走线(trace)，并将印刷电路板设置于基板105上。

在一些实施例中，指向天线结构100可安装于电子装置(图未示)，指向天线结构100可通过第一天线101及第二天线102分别接收射频信号而与其他具有无线通信功能的电子装置(以下称之为“通讯目标”)相互通讯。基板105可为前述的电子装置的壳体的一部分，而转向机构106可设置在电子装置中。通过转向机构106，指向天线结构100可通过一种机制(以下将会说明)而自动对准前述的通讯目标，且指向天线结构100也可用来追踪飞行中的物体。在一些实施例中，转向机构106可以转轴来实现。

图3为图1及图2的天线系统10的第一实施态样的电路方框图。参照图3，天线系统10包含第一天线101、第二天线102、第一延迟线107、第二延迟线108、第一除法模块109、功率侦测模块110及控制模块111(图3中省略基板105)。

在一些实施例中，第一延迟线107、第二延迟线108、第一除法模块109、功率侦测模块110及控制模块111可整合于一特殊应用集成电路(Application-specific integrated circuit；ASIC)。天线系统10的设计者可将ASIC设置于基板105并将ASIC的输出入接脚连接至第一天线101、第二天线102及转向机构106。

如图3所示，第一延迟线107耦接于第一天线101与第一除法模块109之间，第二延迟线108耦接于第二天线102与第一除法模块109之间。第一除法模块109、功率侦测模块110、控制模块111及转向机构106依序串接。

第一天线101接收第一辐射信号S1，第一延迟线107耦接于第一天线101以接收第一辐射信号S1，第一延迟线107延迟第一辐射信号S1为第一延迟信号D1。第二天线102接收第二辐射信号S2，第二延迟线108耦接于第二天线102以接收第二辐射信号S2，第二延迟线108延迟第二辐射信号S2为第二延迟信号D2。

在一些实施例中，天线系统10还包含第一耦合电路112与第二耦合电路113。第一耦合电路112耦接于第一天线101与第一延迟线107之间，且耦合于第一天线 101与第一除法模块109之间。第二耦合电路113耦接于第二天线102与第二延迟线108之间，且耦合于第二天线102与第一除法模块109之间。第一天线101接收到的第一辐射信号S1可经由第一耦合电路112传输至第一除法模块109。第二天线102接收到的第二辐射信号S2可经由第二耦合电路113传输至第一除法模块109。

在一些实施例中，天线系统10可作为高增益天线使用。天线系统10包含一功率分配器123，功率分配器123的输入端分别耦接第一耦合电路112及第二耦合电路113，第一辐射信号S1及第二辐射信号S2分别经由第一耦合电路112及第二耦合电路113传输至功率分配器123进行功率合并后输出至后级电路(图未示)。功率分配器123较佳的可为两路功率分配器(2-way power divider)。

在一些实施例中，第一耦合电路112及第二耦合电路113可以一个或多个耦合器来实现。

在一些实施例中，第一延迟线107及第二延迟线108可以导性材料(例如：铜、银、铁、铝或是其合金)制成，以增加第一天线101、第二天线102与第一除法模块109之间的电气路径。第一延迟线107及第二延迟线108可通过前述电气路径分别将第一辐射信号S1及第二辐射信号S2延迟一段时间后而分别产生第一延迟信号D1及第二延迟信号D2。或者，在一些实施例中，第一延迟线107及第二延迟线108也可由多个正反器(flip-flop)依序串接来实现。于此，第一延迟信号D1与第一辐射信号S1之间有相位差，且第二延迟信号D2与第二辐射信号S2之间有相位差。

第一除法模块109包含二输入端。第一除法模块109的一输入端可选择地接收第一辐射信号S1及第一延迟信号D1；第一除法模块109的另一输入端可选择地接收第二辐射信号S2及第二延迟信号D2。举例来说，第一除法模块109将第一延迟信号D1与第二辐射信号S2合成为第一合成信号C1，且第一除法模块109将第一辐射信号S1与第二延迟信号D2合成为第二合成信号C2。在第一除法模块109分别将第一合成信号C1与第二合成信号C2输出后，控制模块111可根据第一合成信号C1与第二合成信号C2判断通讯目标所发射的射频信号的来向，并控制转向机构106将基板105顺时针旋转(即由图2中的实线所示，第一侧边105A向第二侧边105B旋转)，或将基板105逆时针旋转(即由图2中的虚线所示，第二侧边105B向第一侧边105A旋转)。

图1以第一天线101与第二天线102平放于二维空间中，然而本发明不以此为限，实施本发明时，第一天线101与第二天线102也可直立摆放(即法向方向L1与地表的水平面平行)。或者，第一天线101与第二天线102也可于三维空间中沿任意方向摆放，使其法线方向L1于三维空间中沿任意方向转动。

更进一步来说，天线系统10还包含第一开关SW1与第二开关SW2。第一开关SW1耦接于第一天线101与第一延迟线107之间，且第一开关SW1耦接在第一天线 101与第一除法模块109之间。第二开关SW2耦接于第二天线102与第二延迟线108之间，且第二开关SW2耦接在第二天线102与第一除法模块109之间。

第一开关SW1具有第一支路及第二支路而可改变第一天线101与第一除法模块109之间信号传递的路径。当第一开关SW1切换于第一支路时，第一辐射信号S1可旁路(bypass)第一延迟线107而直接传送至第一除法模块109；当第一开关SW1切换于第二支路时，第一延迟线107耦接于第一天线101，第一除法模块109可接收来自第一延迟线107所输出的第一延迟信号D1。

同样地，第二开关SW2具有第一支路与第二支路而可改变第二天线102与第一除法模块109之间信号传递的路径。当第二开关SW2切换于第二支路时，第二辐射信号S2可旁路(bypass)第二延迟线108而直接传送至第一除法模块109；当第二开关SW2切换于第一支路时，第二延迟线108电性连接于第二天线102，第一除法模块109可接收来自第二延迟线108所输出的第二延迟信号D2。

据此，第一开关SW1与第二开关SW2同时切换于第一支路，致使第一除法模块109产生第二合成信号C2。第一开关SW1与第二开关SW2也同时切换于第二支路，致使第一除法模块109产生第一合成信号C1。在一些实施例中，第一开关SW1及第二开关SW2可以单刀双掷开关来实现。

功率侦测模块110的输入端耦接于第一除法模块109的输出端，并用以接收第一合成信号C1或第二合成信号C2。详言之，当第一开关SW1及第二开关SW2各自切换于第二分路时，功率侦测模块110接收第一合成信号C1。当第一开关SW1及第二开关SW2各自切换于第一分路时，功率侦测模块110接收第二合成信号C2。功率侦测模块110用以侦测第一合成信号C1的功率以输出第一信号强度P1，并侦测第二合成信号C2的功率以输出第二信号强度P2，其中第一信号强度P1及第二信号强度P2可分别表示第一合成信号C1及第二合成信号C2的直流电压的振幅大小。

在一些实施例中，第一除法模块109可包含一个功率分配器。若第一开关SW1与第二开关SW2由第二支路切换至第一支路后，第一除法模块109依序输出第一合成信号C1及第二合成信号C2，功率侦测模块110依序接收第一合成信号C1及第二合成信号C2以依序输出第一信号强度P1及第二信号强度P2。

控制模块111的输入端耦接功率侦测模块110的输出端。控制模块111依序接收第一信号强度P1及第二信号强度P2。控制模块111可根据第一信号强度P1与第二信号强度P2来控制转向机构106将基板105上的法线方向L1转向并实质上对准通讯目标。

图4为图3的功率侦测模块110及控制模块111的一实施态样的电路方框图。请参照图4，控制模块111包含第三开关SW3、缓存器1111及比较器1112。第三开关SW3连接于功率侦测模块110，缓存器1111连接于第三开关SW3与比较器1112之间。比较器1112包含两输入端，比较器1112的第一输入端T1连接于缓存器1111 的输出端，比较器1112的第二输入端T2连接于第三开关SW3。第三开关SW3具有第一分路及第二分路，第三开关SW3切换于第一分路及第二分路可改变功率侦测模块110与比较器1112之间的信号传递路径。举例来说，当第三开关SW3切换于第一分路时，功率侦测模块110的输出端电性连接缓存器1111的输入端；当第三开关SW3切换于第二分路时，功率侦测模块110的输出端电性连接比较器1112的第二输入端T2。

以第一信号强度P1先产生而第二信号强度P2后产生为例，第三开关SW3先切换于第一支路，以将第一信号强度P1先储存于缓存器1111中。接着，第三开关SW3由第一支路切换于第二支路，待第二信号强度P2产生后，比较器1112根据缓存器1111的输出来比较第一信号强度P1及第二信号强度P2以产生控制信号S5。控制信号S5可表示第一信号强度P1大于、等于或小于第二信号强度P2。

当第一信号强度P1大于第二信号强度P2时，表示通讯目标偏向第一辐射信号S1的来向，转向机构106通过控制信号S5控制基板105上的法线方向L1往第一辐射信号S1的来向偏转；也就是说，转向机构106将基板105逆时针旋转(见图2的虚线所示)。当第一信号强度P1小于第二信号强度P2时，表示通讯目标偏向第二辐射信号S2的来向，转向机构106通过控制信号S5控制基板105上的法线方向L1往第二辐射信号S2的来向偏转；也就是说，转向机构106将基板105顺时针旋转(见图2的实线所示)。当第一信号强度P1等于第二信号强度P2时，表示基板105已对准通讯目标，转向机构106停止转动或不转动基板105。因此，第一天线101及第二天线102可重复接收第一辐射信号S1及第二辐射信号S2以反复产生控制信号S5，转向机构106根据控制信号S5反复地调整基板105，使第一天线101及第二天线102直到对准通讯目标为止。

在一些实施例中，天线系统10还包含开关控制电路(图未示)。开关控制电路控制第一开关SW1、第二开关SW2及控制模块111的第三开关SW3先各自切换于第一支路，待缓存器1111储存第二合成信号C2后，开关控制电路再控制第一开关SW1、第二开关SW2及控制模块111的第三开关SW3由第一支路切换至第二支路。或者，开关控制电路控制第一开关SW1、第二开关SW2先各自切换于第二支路，而控制模块111的第三开关SW3切换于第一支路，待缓存器1111储存第一合成信号C1后，开关控制电路控制第一开关SW1、第二开关SW2由第二支路切换至第一支路，而控制模块111的第三开关SW3由第一支路切换至第二支路。于此，转向机构106可根据控制信号S5来转动基板105。

图5为图3的控制模块111的另一实施态样的电路图。请参照图5，图5与图4的差异在于，控制模块111包含减法器1113，减法器1113的一端电性连接于缓存器1111的输出端，减法器1113的另一端电性连接于第三开关SW3，比较器1112的第一输入端T1耦接减法器1113的输出端，比较器1112的第二输入端T2注入电压信号V。于此，减法器1113根据第三开关SW3的切换而可将第一信号强度P1与第 二信号强度P2相减以输出差值D。比较器1112接收差值D并据以与电压信号V比较以输出控制信号S5。在一些实施例中，电压信号V为直流电压，且其电压大小可作为一阀值，举例来说，电压信号V可为0伏特(V)，比较器1112判断差值D是否为0V借以判断第一信号强度P1是大于、小于或等于第二信号强度P2。

图6为图1及图2的天线系统10的第二实施态样的电路方框图。请同时参照图3及图6，在一些实施例中，第一除法模块109包含一个除法器，且功率侦测模块110包含一个功率侦测器，但本发明并不以此为限。如图6所示，在一些实施例中，第一除法模块109也可包含两个除法器(称之为第一除法器1091与第二除法器1092)，且功率侦测模块110包含两个功率侦测器(为方便描述，称之为第一功率侦测器1101与第二功率侦测器1102)。第一除法器1091与第一功率侦测器1101依序串接，第一除法器1091输出第一合成信号C1，第一功率侦测器1101根据第一合成信号C1产生第一信号强度P1。第二除法器1092与第二功率侦测器1102依序串接，第二除法器1092输出第二合成信号C2，第二功率侦测器1102根据第二合成信号C2产生第二信号强度P2。于此，若第一天线101与第二天线102实质上同时接收第一辐射信号S1及第二辐射信号S2，功率侦测模块110可实质上同时产生第一信号强度P1及第二信号强度P2。

图7为图1及图2的天线系统10的第三实施态样的电路方框图。参照图7，在一些实施例中，天线系统10包含第一储存单元121及第二储存单元122。第一天线101、第一耦合电路112、第一储存单元121及第一除法模块109依序串接，且第二天线102、第二耦合电路113、第二储存单元122及第一除法模块109依序串接。

为使转向机构106转动基板105，第一天线101依序于第一时点及第三时点接收第一辐射信号S1及第五辐射信号S8，且第二天线102依序于第二时点及第四时点接收第二辐射信号S2及第六辐射信号S9。待第一辐射信号S1及第五辐射信号S8均储存于第一储存单元121，且第二辐射信号S2及第六辐射信号S9均储存于第二储存单元122后，第一储存单元121及第二储存单元122可分别输出第一辐射信号S1及第六辐射信号S9致使第一除法模块109产生第一合成信号C1，且第一储存单元121及第二储存单元122可分别输出第二辐射信号S2与第五辐射信号S8致使第一除法模块109产生第二合成信号C2。如此一来，控制模块111可根据第一信号强度P1及第二信号强度P2之间的大小而致动转向机构106转动基板105。

在一些实施例中，第一除法模块109可包含一个除法器或两个除法器。以第一储存单元121及第二储存单元122先输出第一辐射信号S1及第六辐射信号S9为例，若除法器的数量为一，第一除法模块109必需依序产生第一合成信号C1及第二合成信号C2，若除法器的数量为二，第一除法模块109可同时产生第一合成信号C1及第二合成信号C2。

图8及图9分别为根据本发明的自动调整指向天线结构100的天线系统10的第二实施例的俯视图及侧视图。参照图1、图8及图9，图8与图1的差异在于指向天线结构100还包含第三天线103及第四天线104。第三天线103及第四天线104也配置于基板105一侧的表面。第一天线101、第二天线102、第三天线103及第四天线104共同在基板105上形成矩形数组。当基板105的法线方向L1可随转向机构106转动而调整其指向时，第一天线101、第二天线102、第三天线103及第四天线104也随之转动而对准通讯目标。

在一些实施例中，基板105具有第一侧边105A、第二侧边105B、第三侧边105C及第四侧边105D，第一天线101与第三天线103沿基板105的第一侧边105A配置，第二天线102与第四天线104沿基板105的第二侧边105B配置，第一天线101与第二天线102沿基板105的第三侧边105C配置，第三天线103与第四天线104沿基板105的第四侧边105D配置。

图10为图8及图9的天线系统10的一实施态样的电路方框图。图11为天线系统10的第二实施例的功率侦测模块110与控制模块111的一实施态样的电路图。请同时参照图3、图10及图11，图10与图3的差异在于天线系统10还包含第三天线103、第四天线104、第三延迟线114、第四延迟线115及第二除法模块116(图10中省略基板105)。第三延迟线114耦接于第三天线103与第二除法模块116之间。第四延迟线115耦接于第四天线104与第二除法模块116之间。

第三天线103接收第三辐射信号S3，第三延迟线114耦接第三天线103，以延迟第三辐射信号S3为第三延迟信号D3。第四天线104接收第四辐射信号S4，第四延迟线115耦接第四天线104，以延迟第四辐射信号S4为第四延迟信号D4。

第二除法模块116包含二输入端。第二除法模块116的一输入端可选择地接收第四辐射信号S4及第三延迟信号D3；第二除法模块116的另一输入端可选择地接收第三辐射信号S3及第四延迟信号D4。第二除法模块116将第三延迟信号D3与第四辐射信号S4合成为第三合成信号C3，且第二除法模块116将第三辐射信号S3与第四延迟信号D4合成为第四合成信号C4。

在一些实施例中，天线系统10还包含第三耦合电路119与第四耦合电路120。第三耦合电路119耦接于第三天线103与第三延迟线114之间，且耦合于第三天线103与第二除法模块116之间。第四耦合电路120耦接于第四天线104与第四延迟线115之间，且耦合于第四天线104与第二除法模块116之间。第四天线104接收到的第四辐射信号S4可经由第四耦合电路120传输至第二除法模块116。第三天线103接收到的第三辐射信号S3可经由第三耦合电路119传输至第二除法模块116。

在一些实施例中，天线系统10可作为高增益天线使用。天线系统10包含一功率分配器123，功率分配器123的输入端分别耦接第一耦合电路112、第二耦合电路113、第三耦合电路119及第四耦合电路120，第一辐射信号S1、第二辐射信 号S2、第三辐射信号S3及第四辐射信号S4经由第一耦合电路112、第二耦合电路113、第三耦合电路119及第四耦合电路120传输至功率分配器123进行功率合并后输出至后级电路(图未示)。功率分配器123较佳的可为四路功率分配器(4-way power divider)。

在一些实施例中，第三耦合电路119及第四耦合电路120可以一个或多个耦合器来实现。

天线系统10还包含第四开关SW4与第五开关SW5。第四开关SW4耦接于第三天线103与第三延迟线114之间，且第四开关SW4耦接在第三天线103与第二除法模块116之间。第五开关SW5耦接于第四天线104与第四延迟线115之间，且第五开关SW5耦接在第四天线104与第二除法模块116之间。

第四开关SW4与第五开关SW5具有第一支路及第二支路而可改变第三天线103与第二除法模块116之间信号传递的路径，以及可改变第四天线104与第二除法模块116之间信号传递的路径。当第四开关SW4与第五开关SW5切换于第一支路时，第二除法模块116输出第四合成信号C4。当第四开关SW4与第五开关SW5切换于第二支路时，第二除法模块116输出第三合成信号C3。

据此，当开关SW1、SW2、SW4、SW5均切换于第二支路时，第一除法器109及第二除法器116分别输出第一合成信号C1与第三合成信号C3，以产生包含第一辐射信号S1与第三辐射信号S3经延迟后的信号成分。当开关SW1、SW2、SW4、SW5均切换于第一支路时，第一除法器109及第二除法器116分别输出第二合成信号C2与第四合成信号C4，以产生包含第二辐射信号S2与第四辐射信号S4经延迟后的信号成分。控制模块111根据第一合成信号C1与第三合成信号C3及第二合成信号C2与第四合成信号C4判断通讯目标是偏向第一天线101及第三天线103或是偏向第二天线102及第四天线104。

倘若通讯目标较偏向第一天线101及第三天线103，转向机构106控制基板105逆时针旋转(见图9中的虚线所示，第二侧边105B向基第一侧边105A旋转)；倘若通讯目标是偏向第二天线102及第四天线104，转向机构106控制基板105顺时针旋转(见图9中的实线所示，第一侧边105A向第二侧边105B旋转)。

天线系统10还包含第三除法模块117及第四除法模块118。第三除法模块117耦接于第一延迟线107与第三延迟线114之间。当第一开关SW1切换于第一支路且第四开关SW4切换于第二支路时，第三除法模块117合成第一幅射信号S1及第三延迟信号D3为第五合成信号C5。当第一开关SW1切换于第二支路且第四开关SW4切换于第一支路时，第三除法模块117合成第一延迟信号D1及第三幅射信号S3为第六合成信号C6。

第四除法模块118耦接于第二延迟线108及第四延迟线115之间。当第二开关SW2切换于第二支路且第五开关SW5切换于第一支路时，第四除法模块118合成第二幅射信号S2及第四延迟信号D4为第七合成信号C7。当第二开关SW2切换于第一 支路且第五开关SW5切换于第二支路时，第四除法模块118合成第二延迟信号D2及第四幅射信号S4为第八合成信号C8。

控制模块111根据第五合成信号C5、第七合成信号C7及第六合成信号C6、第八合成信号C8判断通讯目标是偏向第一天线101及第二天线102或是偏向第三天线103及第四天线104。具体而言，倘若通讯目标较偏向第一天线101及第二天线102，控制模块111便致动转向机构106将基板105的第四侧边105D相对转向机构106朝向第三侧边105C旋转。倘若通讯目标是偏向第三天线103及第四天线104，控制模块111致动转向机构106将基板105的第三侧边105C相对转向机构106朝向第四侧边105D旋转。

天线系统10还包含开关SW7、SW8、SW9、SW10。各开关SW7、SW8、SW9、SW10具有第一支路与第二支路。当开关SW7、SW8、SW9、SW10切换于第一支路时，第一除法模块109便电性连接于第一天线101及第二天线102，第二除法模块116便电性连接于第三天线103及第四天线104，但第三除法模块117及第四除法模块118与各天线101、102、103、104之间为断路。此时，转向机构106可将基板105的法线方向L1朝第一辐射信号S1及第三辐射信号S3的来向转动，或者将基板105的法线方向L1朝第二辐射信号S2及第四辐射信号S4的来向转动。

当开关SW7、SW8、SW9、SW10切换于第二支路时，第一除法模块109及第二除法模块116与各天线101、102、103、104之间为断路，第三除法模块117电性连接于第一天线101及第三天线103，第四除法模块118电性连接于第二天线102及第四天线104。此时，转向机构106可将基板105的法线方向L1朝第一辐射信号S1及第二辐射信号S2的来向转动，或者将基板105朝第三辐射信号S3及第四辐射信号S4的来向转动。

如图11所示，功率侦测模块110分别侦测第一合成信号C1、第二合成信号C2、第三合成信号C3、第四合成信号C4、第五合成信号C5、第六合成信号C6、第七合成信号C7及第八合成信号C8以分别产生第一信号强度P1、第二信号强度P2、第三信号强度P3、第四信号强度P4、第五信号强度P5、第六信号强度P6、第七信号强度P7及第八信号强度P8。功率侦测模块110较佳的包含四个功率侦测器。

控制模块111包含第一加法电路1114、第二加法电路1115及控制单元1118。第一加法电路1114的输入端耦接功率侦测模块110的输出端，第一加法电路1114接收第三信号强度P3及第一信号强度P1，并将第三信号强度P3及第一信号强度P1加总以输出第一加总强度A1。并且，第一加法电路1114接收第四信号强度P4与第二信号强度P2，并将第四信号强度P4与第二信号强度P2加总以输出第二加总强度A2。第二加法电路1115的输入端耦接功率侦测模块110的输出端，第二加法电路1115接收第五信号强度P5与第七信号强度P7，并将第五信号强度P5与第七信号强度P7加总以输出第三加总强度A3。并且，第二加法电路1115接收第六 信号强度P6与第八信号强度P8，并将第六信号强度P6与第八信号强度P8加总以输出第四加总强度A4。

在一些实施例中，第一加法电路1114及第二加法电路1115可以一个加法器或多个加法器来实现。

控制单元1118包含二输入端，分别电性连接加法电路1114、1115的输出端。控制单元1118接收第一加总强度A1与第二加总强度A2并根据第一加总强度A1与第二加总强度A2产生控制信号S5给转向机构106，并且，控制单元1118接收第三加总强度A3与第四加总强度A4并根据第三加总强度A3与第四加总强度A4产生控制信号S5给转向机构106，其中控制信号S5包含第一控制信号S6及第二控制信号S7。转向机构106可根据第一控制信号S6控制基板105的法线方向L1朝第一辐射信号S1与第三辐射信号S3的来向转动，或转向机构106可根据第二控制信号S7控制基板105的法线方向L1朝第三辐射信号S3与第四辐射信号S4的来向转动。

若第一加总强度A1大于第二加总强度A2，则转向机构106根据第一控制信号S6控制基板105的法线方向L1朝第一辐射信号S1与第三辐射信号S3的来向转动；若第一加总强度A1小于第二加总强度A2，则转向机构106根据第一控制信号S6控制基板105的法线方向L1朝第二辐射信号S2与第四辐射信号S4的来向转动。若第一加总强度A1等于第二加总强度A2，则转向机构106不转动或停止转动基板105。

同样地，若第三加总强度A3大于第四加总强度A4，则转向机构106根据第二控制信号S7控制基板105的法线方向L1朝第三辐射信号S3与第四辐射信号S4的来向转动；若第三加总强度A3小于第四加总强度A4，则转向机构106根据第二控制信号S7控制基板105的法线方向L1朝第一辐射信号S1与第二辐射信号S2的来向转动。若第三加总强度A3等于第四加总强度A4，则转向机构106不转动或停止转动基板105。

于此，转向机构106可根据第一控制信号S6及第二控制信号S7反复地调整基板105至第一天线101、第二天线102、第三天线103及第四天线104对准通讯目标为止。

在一些实施例中，控制单元1118也可将第一加总强度A1与第二加总强度A2相减以产生一差值，并将此差值与一0V的阀值相比较以判断基板105是否对准通讯目标，并且，控制单元1118也可将第三加总强度A3与第四加总强度A4相减以产生另一差值，并将此另一差值与一0V的阀值相比较以判断基板105是否对准通讯目标。

举例来说，以通讯目标较偏向第一天线101及第三天线103且偏向第一天线101及第二天线102为例，第一辐射信号S1及第三辐射信号S3延迟而第二辐射信号S2及第四辐射信号S4未延迟，开关SW1、SW2、SW4、SW5切换于第二支路，且开关SW7～SW10切换于第一支路，功率侦测模块110侦测第一合成信号C1及第三合 成信号C3所产生的第一信号强度P1与第三信号强度P3为-44.72dBm，第一加法电路1114据以产生的第一加总强度A1为1165mV。

再者，第一辐射信号S1及第三辐射信号S3未延迟而第二辐射信号S2及第四辐射信号S4延迟，开关SW1、SW2、SW4、SW5由第二支路切换至第一支路，功率侦测模块110侦测第二合成信号C2及第四合成信号C4所产生的第二信号强度P2及第四信号强度P4为-51.01dBm，第一加法电路1114据以产生的第二加总强度为980mV。据此，控制单元1118将第一加总强度A1减去第二加总强度A2而产生大于0V的差值185mV，使得转向机构106控制基板105逆时针旋转(即图9中的虚线所示，或者说由第二侧边105B转向第一侧边105A)。

再者，第一辐射信号S1及第二辐射信号S2延迟而第三辐射信号S3及第四辐射信号S4未延迟，开关SW1、SW5、SW7～SW10切换至第二支路，功率侦测模块110侦测第六合成信号C6及第八合成信号C8所产生的第六信号强度P6与第八信号强度P8为-44.72dBm，第二加法电路1115据以产生的第四加总强度A4为1165mV。

再者，第一辐射信号S1及第二辐射信号S2未延迟而第三辐射信号S3及第四辐射信号S4延迟，开关SW1、SW5切换至第一支路，SW2、SW4切换至第二支路，功率侦测模块110侦测第五合成信号C5及第七合成信号C7所产生的第五信号强度P5与第七信号强度P7为-51.01dBm，第二加法电路1115据以产生的第三加总强度A3为980mV。据此，控制单元1118将第四加总强度A4减去第三加总强度A3而产生大于0的差值185mV，使得转向机构106控制基板105由第四侧边105D转向第三侧边105C。

图12为根据本发明的第一实施例的自动调整天线指向的方法的流程图。自动调整天线指向的方法包括经由第一天线101接收第一辐射信号S1(步骤S110)、第一延迟线107延迟第一辐射信号S1为第一延迟信号D1(步骤S120)、经由第二天线102接收第二辐射信号S2(步骤S130)、第二延迟线108延迟第二辐射信号S2为第二延迟信号D2(步骤S140)、第一除法模块109将第一延迟信号D1与第二辐射信号S2合成为第一合成信号C1(步骤S150)、第一除法模块109将第一辐射信号S1与第二延迟信号D2合成为第二合成信号C2(步骤S160)、功率侦测模块110侦测第一合成信号C1的功率以输出第一信号强度P1(步骤S170)、功率侦测模块110侦测第二合成信号C2的功率以输出第二信号强度P2(步骤S180)、以及根据第一信号强度P1与第二信号强度P2转动基板105(步骤S190)，使基板105上的法线方向L1转向并实质上对准飞行中的物体或将基板105上的法线方向L1对准通讯目标。

在步骤S190中，控制模块111根据第一信号强度P1与第二信号强度P2输出控制信号S5，转向机构106根据控制信号S5转动基板105。

图13为图12的一实施例的流程图。请参照图13，在步骤S190中，控制模块111比较第一信号强度P1与第二信号强度P2的大小(步骤S191)以判断第一信号 强度P1与第二信号强度P2是否相等，若第一信号强度P1等于第二信号强度P2，转向机构106停止转动基板105(步骤S192)。若第一信号强度P1不等于第二信号强度P2时，转向机构106根据第一信号强度P1与第二信号强度P2的大小转动基板105(步骤S193)。详言之，当第一信号强度P1大于第二信号强度P2时，则转向机构106转动基板105上的法线方向L1往第一辐射信号S1的来向偏转。当第一信号强度P1小于第二信号强度P2时，转向机构106转动基板105上的法线方向L1往第二辐射信号S2的来向偏转。

在一些实施例中，控制模块111也可将第一信号强度P1与第二信号强度P2相减以输出一差值，且将差值与阀值进行比较来取代步骤S190。当差值大于阀值时，基板105上的法线方向L1往第一辐射信号S1的来向偏转；当差值小于阀值时，基板上的法线方向L1往第二辐射信号S2的来向偏转；以及当差值等于阀值时，转向机构106停止转动基板105。如此一来，基板105可实质上对准通讯目标。

图14为根据本发明的第二实施例的自动调整天线指向的方法的流程图。自动调整天线指向的方法还包括经由第三天线103接收第三辐射信号S3(步骤S200)、第三延迟线114延迟第三辐射信号S3为第三延迟信号D3(步骤S210)、经由第四天线104接收第四辐射信号S4(步骤S220)、第四延迟线115延迟第四辐射信号S4为第四延迟信号D4(步骤S230)、第二除法模块116将第三延迟信号D3与第四辐射信号S4合成为第三合成信号C3(步骤S240)、第二除法模块116将第三辐射信号S3与第四延迟信号D4合成为第四合成信号C4(步骤S250)、功率侦测模块110侦测第三合成信号C3的功率以输出第三信号强度P3(步骤S260)、功率侦测模块110侦测第四合成信号C4的功率以输出第四信号强度P4(步骤S270)、第一加法电路1114加总第三信号强度P3与第一信号强度P1以输出第一加总强度A1(步骤S280)、第一加法电路1114加总第四信号强度P4与第二信号强度P2以输出第二加总强度A2(步骤S290)，以及控制模块111根据第一加总强度A1与第二加总强度A2产生第一控制信号S6以致动转向结构106转动基板105(步骤S300)，使基板105上的第一天线101、第二天线102、第三天线103及第四天线104实质上对准飞行中的物体或通讯目标。

综上所述，根据本发明的自动调整指向天线结构的天线系统及方法通过天线系统中的控制模块致动转向机构来调整指向天线结构的指向，使指向天线结构可自动追踪飞行中的物体或是自动追踪通讯目标。于此，指向天线结构上的天线单元可自动保持在最佳接收状态，故指向天线结构的用户毋须以繁琐的调整过程来调整天线单元。

虽然本发明已以实施例揭露如上然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视后附的专利申请范围所界定者为准。