雙天線(xiàn)增強(qiáng)手機(jī)信號(hào)
你目前使用的手機(jī)天線(xiàn)接收來(lái)自各個(gè)方向的信號(hào)?!爸挥幸恍〔糠帜芰繉?shí)際到達(dá)了基站”,鐘林說(shuō),他的研究小組致力于使計(jì)算設(shè)備更有效率。這不僅浪費(fèi)了手機(jī)的電池壽命,他說(shuō),而且引發(fā)了與其他用戶(hù)之間不必要的干擾。
天線(xiàn)在一個(gè)較窄的頻帶內(nèi)發(fā)播能量會(huì)更有效。手機(jī)通信塔正是采用了這種策略,使用幾個(gè)指向不同方向的天線(xiàn),以更好地為用戶(hù)服務(wù)。鐘林的研究小組已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一個(gè)天線(xiàn)系統(tǒng)的樣機(jī),使手機(jī)本身具有這種功能,可以節(jié)約能量并延長(zhǎng)電池壽命。
研究人員們將一個(gè)小型WiFi發(fā)射器連接到3根面對(duì)不同方向的、低價(jià)定向天線(xiàn),和一根標(biāo)準(zhǔn)的全方位天線(xiàn)上。在任何時(shí)間,四支天線(xiàn)中只有一支在工作,定向天線(xiàn)用來(lái)發(fā)送數(shù)據(jù)到基站,全方位天線(xiàn)用來(lái)接收信號(hào)。
整個(gè)系統(tǒng)安裝在一個(gè)旋轉(zhuǎn)的機(jī)動(dòng)平臺(tái)上,以測(cè)試其最重要的特性:當(dāng)設(shè)備旋轉(zhuǎn)而改變方向時(shí),能夠保持連接(通過(guò)在每個(gè)對(duì)準(zhǔn)基站的天線(xiàn)之間不斷切換)。定向天線(xiàn)通過(guò)監(jiān)測(cè)從基站接收的數(shù)據(jù)包的質(zhì)量,來(lái)決定下一個(gè)數(shù)據(jù)包應(yīng)該由哪根天線(xiàn)發(fā)出。
即使每秒旋轉(zhuǎn)一圈的速度下,該樣機(jī)都可以幾乎零干擾地接受視頻流。這表明,該方法將在實(shí)際情況下很好地工作,鐘林說(shuō)。他收集了來(lái)自11臺(tái)智能手機(jī)的加速計(jì)和羅盤(pán)的、一周的數(shù)據(jù),這些手機(jī)都是由真人實(shí)際使用的,他發(fā)現(xiàn),這些手機(jī)在連通狀態(tài)下,很少在一秒之內(nèi)旋轉(zhuǎn)超過(guò)三分之一圈。
目前,樣機(jī)使用的是WiFi頻率,因?yàn)楝F(xiàn)成的WiFi定向天線(xiàn)很容易搞到。但是,該結(jié)果適用于任何頻率,鐘林說(shuō)。他的小組正在測(cè)試一個(gè)連接了多個(gè)天線(xiàn)的、運(yùn)行Android操作系統(tǒng)的NexusOne手機(jī),同時(shí)也在進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬測(cè)試。到目前為止,結(jié)果是支持WiFi版本測(cè)試的,他說(shuō)。
所有的結(jié)果表明,在手機(jī)上使用兩根天線(xiàn)將會(huì)得到明顯的節(jié)省,鐘林說(shuō)?!耙桓诒趁?,一根在正面,你可以在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)邊際獲得兩倍于常規(guī)天線(xiàn)的信號(hào)強(qiáng)度,并在網(wǎng)絡(luò)中心節(jié)省一半的能量。”
新罕布什爾州AntennaSys公司(設(shè)計(jì)從手機(jī)到醫(yī)療設(shè)備等很多用途的天線(xiàn))的總裁斯潘塞?韋伯(SpencerWebb)同意,在正反兩面安裝兩個(gè)單獨(dú)的天線(xiàn)可以幫助手機(jī)在各種情況下工作?!耙粋€(gè)例子是,當(dāng)您將手機(jī)(無(wú)論哪面)放在一個(gè)表面上,它都可以切換到朝上的那根天線(xiàn),以避免干擾,”韋伯說(shuō)。
多重天線(xiàn)也使人們有可能避免用戶(hù)因手持姿勢(shì)而影響信號(hào)的問(wèn)題,這個(gè)問(wèn)題在蘋(píng)果iPhone4發(fā)布時(shí)引起了渲染大波而為人所熟悉,韋伯說(shuō)?!氨热纾绻銚碛须p天線(xiàn),并明智地使用它們,你也許可以防止這種問(wèn)題,當(dāng)你改變握姿時(shí),天線(xiàn)可以自動(dòng)切換,”他說(shuō)。
然而,蘋(píng)果iPhone被稱(chēng)為“天線(xiàn)門(mén)”的事件中另一個(gè)原因是:對(duì)智能手機(jī)空間和設(shè)計(jì)上的限制,韋伯補(bǔ)充道。像摩托羅拉DroidX和宏達(dá)電Evo那樣的手機(jī)流行,顯示出較大款式的智能手機(jī)正越來(lái)越受到設(shè)計(jì)師們的歡迎,韋伯說(shuō)?!暗牵麄冇辛舫龈蟮奶炀€(xiàn)空間嗎?沒(méi)有?!?BR>
天線(xiàn)工程師們常常在與電池或其他組件爭(zhēng)奪空間時(shí),敗下陣來(lái),韋伯說(shuō)。提供更大空間節(jié)省的緊湊組件設(shè)計(jì)將會(huì)使制造商為額外天線(xiàn)留出空間。當(dāng)必要的芯片成本和大小都下降時(shí),或者當(dāng)手機(jī)運(yùn)營(yíng)商走向下一代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò),如LTE和4G技術(shù),而采用更小的天線(xiàn)時(shí),這將成為可能,鐘林說(shuō),盡管這個(gè)策略可能會(huì)在其他類(lèi)型的設(shè)備上得到更快的應(yīng)用?!袄纾P記本電腦中,有像屏幕的背面這樣更多的可用空間,”韋伯說(shuō)