一种调整射频天线方向的方法及设备与流程

本发明涉及射频天线调整技术，尤其涉及一种调整射频天线方向的方法及设备。

背景技术：

目前，无线通信设备越来越普及，大多数的无线通信设备均依靠无线射频信号进行数据传输，导致在周围所处的环境中，存在很多的射频辐射。当用户在使用无线通信设备时，由于无线通信设备距离人体很近；并且，发射的射频信号会有较大的发射功率，因此，会直接对人体造成一定的辐射影响。射频辐射人体的影响是不可忽视的，可能会给人类带来一些病症出现，如当前很多年轻人白发、生育率低、癌症发病率高等现象，都有可能与射频信号辐射有关。而在无线通信设备的使用过程中，为了保证通信质量，又不能过分的减小射频信号的发射功率，因此，如何能够在保证通信质量的同时，减少射频信号对人体的辐射，是目前面临的主要问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例期望提供一种调整射频天线方向的方法及设备，能够减小射频信号对用户的辐射。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供了一种调整射频天线方向的方法，所述方法包括：

确定用户所在位置；

根据用户所在位置以及当前射频天线的方向，对射频天线的方向进行调整。

上述方案中，所述根据用户所在位置以及当前射频天线的方向，对射频天线的方向进行调整包括：

根据用户所在位置以及当前射频天线的方向，判断用户是否处于当前射频天线的辐射区；

当用户处于当前射频天线的辐射区时，根据用户所在位置以及当前射频天线的方向，确定射频天线的调整角度和/或调整位置；

根据所述射频天线的调整角度和/或调整位置，对射频天线的方向进行调整。

上述方案中，所述方法还包括：

根据用户所在位置以及射频天线的默认方向，判断用户是否处于射频天线的默认辐射区；当用户不处于射频天线的默认辐射区时，将所述射频天线调整回到射频天线的默认方向；其中，

所述默认辐射区为射频天线的默认方向对应的辐射区，所述射频天线的默认方向为射频天线发射和接收射频信号质量最好的方向。

上述方案中，所述方法还包括：在对射频天线方向进行调整过程中，获取当前通信质量参数；

所述根据用户所在位置以及当前射频天线的方向，对射频天线方向进行调整包括：在保证通信质量不降低的情况下，根据用户所在位置以及当前射频天线的方向，对射频天线方向进行调整。

上述方案中，对射频天线方向进行调整之后，所述方法还包括：在保证通信质量不降低的情况下，降低射频信号的发射功率。

本发明实施例还提供了一种调整射频天线方向的设备，所述设备包括：位置确定装置、射频天线控制装置；其中，

所述位置确定装置，用于确定用户所在位置；

所述射频天线控制装置，用于根据用户所在位置以及当前射频天线的方向，对射频天线的方向进行调整。

上述方案中，所述射频天线控制装置包括处理器、射频天线调整器；其中，

所述处理器，用于根据用户所在位置以及当前射频天线的方向，判断用户是否处于当前射频天线的辐射区；当用户处于当前射频天线的辐射区时，根据 用户所在位置以及当前射频天线的方向，确定射频天线的调整角度和/或调整位置；并将确定的射频天线的调整角度和/或调整位置发送到射频天线调整器；

所述射频天线调整器，用于根据所述射频天线的调整角度和/或调整位置，对射频天线的方向进行调整。

上述方案中，所述处理器还用于：根据用户所在位置以及射频天线的默认方向，判断用户是否处于射频天线的默认辐射区；当用户不处于射频天线的默认辐射区时，控制射频天线调整器将所述射频天线调整回到射频天线的默认方向；其中，

所述默认辐射区为射频天线的默认方向对应的辐射区，所述射频天线的默认方向为射频天线发射和接收射频信号质量最好的方向。

上述方案中，所述设备还包括射频收发芯片，用于在对射频天线方向进行调整过程中，获取当前通信质量参数；并将所述通信质量参数发送到射频天线控制装置；

所述射频天线控制装置具体用于：在保证通信质量不降低的情况下，根据用户所在位置以及当前射频天线的方向，对射频天线方向进行调整。

上述方案中，对射频天线方向进行调整之后，所述射频收发芯片还用于：在保证通信质量不降低的情况下，降低射频信号的发射功率。

本发明实施例所提供的调整射频天线方向的方法及设备，先确定用户所在位置，再根据用户所在位置以及当前射频天线的方向，对射频天线的方向进行调整。如此，能够在保证通信质量的同时，减小射频信号对用户的辐射影响。

附图说明

图1为本发明实施例调整射频天线方向的方法流程示意图；

图2为本发明实施例调整射频天线方向的设备结构示意图；

图3为本发明实施例红外传感器安装位置示意图；

图4为本发明实施例射频天线默认位置辐射示意图；

图5为本发明实施例射频信号对人体的辐射示意图；

图6为本发明实施例射频天线方向调整后的射频信号辐射示意图。

具体实施方式

本发明实施例中，先确定用户所在位置；再根据用户所在位置以及当前射频天线的方向，对射频天线的方向进行调整。

本发明实施例中，通过自动调整无线通信设备的射频天线方向来主动避开用户，降低射频信号对人体的辐射。以移动终端为例，当用户手握移动终端进行通话的时候，通过调整射频天线方向使得射频信号的发射方向尽量远离人手或人耳，从而减小射频辐射对用户的影响；同时，由于改变了射频天线的方向，使得人体对射频信号的遮挡率变小，能进一步增强了信号质量，因此，本发明实施例中，在对射频天线的方向进行调整的基础上，还可以进一步降低射频信号的发射功率，从而更进一步降低辐射强度。本发明实施例所述调整射频天线方向的方法并不限于移动终端中，在诸多室内通信设备上也可以使用，如无线路由、物联网上的射频天线等等，也可以使用本发明实施例所述方法降低射频辐射。

下面结合附图及具体实施例，对本发明技术方案的实施作进一步的详细描述。图1为本发明实施例调整射频天线方向的方法流程示意图，如图1所示，本实施例调整射频天线方向的方法包括以下步骤：

步骤101：确定用户所在位置；

本发明实施例中，所述确定用户所在位置包括：通过红外线热成像技术确定用户所在位置。

具体的，首先根据红外线的热成像技术对用户发出的红外线进行捕捉；然后将红外探头捕捉到的红外线进行处理，确定用户所在位置。

步骤102：根据用户所在位置以及当前射频天线的方向，对射频天线的方向进行调整。

本步骤中，根据用户所在位置以及当前射频天线的方向，判断用户是否处于当前射频天线的辐射区；当用户处于当前射频天线的辐射区时，对射频天线 的方向进行调整；

本发明实施例中，首先根据当前射频天线的方向，确定当前射频天线的辐射区；射频天线在自由空间中的辐射区如图4所示，图4-1为射频天线实际辐射图效果图，不同的深度表示不同的辐射强度，为了更方便的表达，将图4-1简化成图4-2所述形式，通过虚箭线方式表示不同的信号强度，如图4-2所示，射频天线辐射含主瓣和旁瓣，主瓣信号强度最强，携带能量最大，旁瓣信号强度则低很多，离主瓣越远的旁瓣信号强度越低。射频信号在传播的过程中，距离射频天线越远，相应的射频辐射越弱，因此，本发明实施例中，可以将射频辐射高于预设阈值的区域作为射频天线的辐射区；所述射频辐射区可以通过实际检测确定，也根据当前射频天线的方向，通过信号强度与传播距离之间的关系计算确定。

在通过红外线热成像技术确定用户所在位置之后，判断所述用户位置是否有与射频天线的辐射区重叠的区域，当用户位置是与射频天线的辐射区存在重叠的区域时，认为当用户处于当前射频天线的辐射区。

在对射频天线的方向进行调整的过程中，首先根据用户所在位置以及当前射频天线的方向，确定射频天线的调整角度和/或调整位置；然后根据所述射频天线的调整角度和/或调整位置，对射频天线的方向进行调整。这里，所述射频天线的调整角度和/或调整位置为：保证调整后的射频天线的辐射区中不包含用户位置的情况下，射频天线需要进行调整的角度和位置。

具体的，在确定射频天线的辐射区之后，根据用户所在位置以及当前射频天线的辐射区，首先计算用户所在位置与射频天线的辐射区不重叠的情况下，射频天线的辐射区的目标位置；然后根据所述射频天线的辐射区的目标位置，确定射频天线辐射区从当前位置移动的到目标位置时，射频天线需要进行调整的调整角度和/或调整位置。

在进行射频天线的方向调整的过程中，首先根据射频天线需要进行调整的调整角度和/或调整位置，通过驱动部件产生动力，推动位置控制部件对天线支架进行调整，从而改变射频天线的方向。

其中，所述驱动部件可以通过电机或者电磁感应线圈来实现。

本发明实施例中，所述方法还包括：根据用户所在位置以及射频天线的默认方向，判断用户是否处于射频天线的默认辐射区；当用户不处于射频天线的默认辐射区时，将所述射频天线调整回到射频天线的默认方向。其中，所述默认辐射区为射频天线的默认方向对应的辐射区，所述射频天线的默认方向为射频天线发射和接收射频信号质量最好的方向。

在对射频天线方向进行调整的过程中，所述方法还包括：获取当前通信质量参数；所述根据用户所在位置以及当前射频天线的方向，对射频天线方向进行调整包括：在保证通信质量不降低的情况下，根据用户所在位置以及当前射频天线的方向，对射频天线方向进行调整；

对射频天线方向进行调整之后，所述方法还包括：在保证通信质量不降低的情况下，降低射频信号的发射功率。

本发明实施例中，射频天线方向进行调整之后，由于用户对射频信号的遮挡变少，射频天线收到的基站信号会变强，因此，可以在在保证通信质量不降低的情况下，降低射频信号的发射功率。

本发明实施例还提供了一种调整射频天线方向的设备，图2为本发明实施例调整射频天线方向的设备结构示意图，如图2所示，所述装置包括：位置确定装置21、射频天线控制装置22，其中，

所述位置确定装置21，用于确定用户所在位置；

本发明实施例中，位置确定装置21为红外传感器，具体用于：通过红外线热成像技术，确定用户所在位置。

本发明实施例中，所述红外感应包括红外探头、红外感应处理芯片；

其中，所述红外探头用于根据红外线的热成像技术对用户发出的红外线进行捕捉；所述红外感应处理芯片用于将红外探头捕捉到的红外线进行处理，确定用户所在位置；

射频天线控制装置22，用于根据用户所在位置以及当前射频天线的方向，对射频天线的方向进行调整。

具体的，所述射频天线控制装置包括处理器221、射频天线调整器222，其中，

所述处理器221，用于根据用户所在位置以及当前射频天线的方向，判断用户是否处于当前射频天线的辐射区；当用户处于当前射频天线的辐射区时，控制射频天线调整器222对射频天线的方向进行调整；当用户没有处于当前射频天线的辐射区时，不对射频天线的方向进行调整；具体的，处理器221根据用户所在位置以及当前射频天线的方向，确定射频天线的调整角度和/或调整位置；并将确定的射频天线的调整角度和/或调整位置发送到射频天线调整器222；

本发明实施例中，所述处理器221首先根据当前射频天线的方向，确定当前射频天线的辐射区；射频天线在自由空间中的辐射区如图4所示，图4-1为射频天线实际辐射图效果图，不同的深度表示不同的辐射强度，为了更方便的表达，将图4-1简化成图4-2所述形式，通过虚箭线方式表示不同的信号强度，如图4-2所示，射频天线辐射含主瓣和旁瓣，主瓣信号强度最强，携带能量最大，旁瓣信号强度则低很多，离主瓣越远的旁瓣信号强度越低。射频信号在传播的过程中，距离射频天线越远，相应的射频辐射越弱，因此，本发明实施例中，所述处理器221可以将射频辐射高于预设阈值的区域作为射频天线的辐射区；所述射频辐射区可以通过实际检测确定，也根据当前射频天线的方向，通过信号强度与传播距离之间的关系计算确定。

在通过红外线热成像技术确定用户所在位置之后，所述处理器221判断所述用户位置是否有与射频天线的辐射区重叠的区域，当用户位置是与射频天线的辐射区存在重叠的区域时，认为当用户处于当前射频天线的辐射区。

这里，所述射频天线的调整角度和/或调整位置为这里，所述射频天线的调整角度和/或调整位置为：保证调整后的射频天线的辐射区中不包含用户位置的情况下，射频天线需要进行调整的角度和位置。

具体的，所述处理器221在确定射频天线的辐射区之后，根据用户所在位置以及当前射频天线的辐射区，首先计算用户所在位置与射频天线的辐射区不重叠的情况下，射频天线的辐射区的目标位置；然后根据所述射频天线的辐射 区的目标位置，确定射频天线辐射区从当前位置移动的到目标位置时，射频天线需要进行调整的调整角度和/或调整位置。

在进行射频天线的方向调整的过程中，根据射频天线需要进行调整的调整角度和/或调整位置，通过驱动部件2221产生动力，推动位置控制部件2222对天线支架进行调整，从而改变射频天线的方向。

本发明实施例中，所述处理器221还用于对射频通信信息进行处理、以及控制整个通信设备的运行。

所述射频天线调整器222，用于对射频天线的方向进行调整；具体的，所述射频天线调整器222根据接收到的来自处理器221的所述射频天线的调整角度和/或调整位置，对射频天线的方向进行调整。

本发明实施例中，所述射频天线调整器222包括驱动部件2221、位置控制部件2222，其中，所述驱动部件2221，用于根据处理器提供的射频天线的调整角度和/或调整位置，在电源的供电下，产生调整射频天线方向的动力，通过所述动力，操纵位置控制部件2222对射频天线方向进行调整；所述位置控制部件2222，用于根据驱动部件2221提供的动力，使自身进行旋转和平移，对射频天线的角度和/或位置进行调整。

本发明实施例中，所述射频天线安装在射频天线支架上，所述射频天线支架可以是立体结构，可以是圆形的和其它样式。

在对射频天线的方向进行调整之后，所述处理器221还用于：根据用户所在位置以及射频天线的默认方向，判断用户是否处于射频天线的默认辐射区；当用户不处于射频天线的默认辐射区时，控制射频天线调整器222将所述射频天线调整回到射频天线的默认方向；其中，所述默认辐射区为射频天线的默认方向对应的辐射区，所述射频天线的默认方向为射频天线发射和接收射频信号质量最好的方向。

本发明实施例中，所述设备还包括射频收发芯片23，用于获取当前通信质量参数；并将所述通信质量参数发送到射频天线控制装置22；所述射频天线控制装置22具体用于：在保证通信质量不降低的情况下，根据用户所在位置以及 当前射频天线的方向，对射频天线方向进行调整。

本发明实施例中，所述射频收发芯片23进行射频信号的发射与接收，从射频天线上接收信息并转换为数字信息送给处理器221解调，将处理器221需发送的数据转换为射频信号通过射频天线发送出去；

本发明实施例中，对射频天线方向进行调整之后，所述射频收发芯片23还用于：在保证通信质量不降低的情况下，降低射频信号的发射功率。

本发明实施例中，所述射频天线控制装置22还包括存储器223，用于存储射频天线的位置信息，还可以用于存储射频通讯需要信息、与处理器221的交互信息以及其它信息，用以维持整机的运行。

本发明实施例中所涉及的所有装置、结构和部件，均通过电源进行供电。

下面结合具体场景，对本发明实施例所述调整射频天线方向的方法及设备进行进一步详细说明；本实施例中，以移动终端为例，图3为本发明实施例红外传感器21安装位置示意图，如图3所示，所述红外传感器21可以位于与听筒相同的一侧，以更方便的获取用户头部的位置信息，但并不限于此位置，也可以将红外传感器21放置于其他可以获取用户位置信息的位置。

移动终端开机后，各单元开始正常工作；此时射频天线处于默认位置，移动终端在无遮挡的在自由空间中，射频天线位于默认位置时，射频天线性能为最佳状态，此时的射频天线辐射示意图如图4所示，图4-1为射频天线实际辐射图效果图，不同的深度表示不同的辐射强度，为了更方便的表达，将图4-1简化成图4-2所述形式，通过虚箭线方式表示不同的信号强度，如图4-2所示，射频天线辐射含主瓣和旁瓣，主瓣信号强度最强，携带能量最大，旁瓣信号强度则低很多，离主瓣越远的旁瓣信号强度越低。

在移动终端开机后，电源为整机各部分进行供电，维持设备正常运行，存储器223中存储射频天线的默认位置。

当用户正常通话时，将移动终端贴近耳朵，这时射频信号对人体的辐射示意图如图5所示，从图5中可以看出，用户头部的部分区域处于射频天线的辐射区内，这会对人体造成明显的辐射影响。

红外传感器21实时工作，获取用户位置信息，具体的，红外传感器21发现人体进入红外传感器21感应区域时，红外探头根据红外线的热成像技术对用户发出的红外线进行捕捉，红外感应处理芯片将红外探头捕捉到的红外线进行处理，确定用户所在位置；这里，由于人体温度会明显高于室温下的其它物体，因此红外传感器21很容易获取用户位置信息，然后红外传感器21将获取的用户位置信息反馈给处理器221。

处理器221收到用户位置信息后，从存储器223中读取射频天线位置信息，根据存储器223中预存的射频天线的默认发射方向对应的射频天线的默认辐射区信进行对比判断，当判断出用户处于射频天线的默认辐射区时，根据预设规则计算出射频天线所需调整角度或位置(包括调整位移、方位、角度等)，并根据确定的调整角度和位置，控制驱动部件2221产生动力；驱动部件2221根据处理器221发送的命令产生动力，控制位置控制部件2222转动或平移射频天线；位置控制部件2222对射频天线进行相应调整的过程中，位置控制部件2222将射频天线的位置信息实时传输给存储器223，由存储器223发送到处理器221，处理器221根据已调整位置信息与前面计算出来的所需调整位置进行比较来判断是否继续调整，或是停止调整，此过程为一个闭环的控制过程。当判断出用户不处于射频天线的默认辐射区时，不对射频天线进行调整。

其中，所述驱动部件2221可以通过电机或者电磁感应线圈来实现。

驱动部件2221产生的动力可以为电能产生的动力，也可以是使用通电线圈的磁效应来产生的动力，具体可根据设备设计需求确定。

本发明实施例中，当确定射频天线辐射区移出人体所处位置或者调整受限时，停止对射频天线的方向进行调整。

图6为本发明实施例射频天线方向调整后的射频信号辐射示意图，如图6所示，射频天线方向调整后，用户已基本移出射频天线辐射区域，并且主瓣更加远离人体，，此时射频天线辐射信号对用户的影响会比未调整之前小很多。

射频天线停止调整后，将射频天线当前位置信息在存储器223中进行存储，作为射频天线下次调整的基础信息。

红外传感器21实时监测用户位置，当红外传感器21检测到用户发生移动时，处理器221根重新判断射频天线是否需要进行调整；当外红感传感器发现用户不在当前监测范围时，处理器221判断用户是不处于射频天线的默认辐射区，此时，处理器221控制射频天线调整器将所述射频天线调整回到射频天线的默认方向；此时射频天线性能最佳，射频通信处于最可靠状态。

在进行射频通信的过程中，射频收发芯片23负责发送与接收射频信号，将接收到的信号实时送给处理器221处理；处理器221根据信号强度与通信质量对射频收发芯片23进行动态调整与控制，如在保证通信质量不降低的情况下，降低射频信号的发射功率。

本发明实施例中所述射频可以是2G、3G、4G、NFC等中的一种或多种方式。

本发明实施例所述调整射频天线方向的方法，并不以射频辐射偏离人体为唯一目标，在调整的射频天线方向同时，还可以实时获取通信质量参数，根据通信质量参数进行动态讨账，在保持通信质量的同时尽量减少对人体的辐射，并随时决定停止对射频天线进行调整。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

或者，本发明实施例上述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：移动存储设备、ROM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介 质。

本发明是实例中记载的调整射频天线方向的方法、装置只以上述实施例为例，但不仅限于此，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。