雙天線(xiàn)增強手機信號

標簽：智能手機 無(wú)線(xiàn)發(fā)射器

萊斯大學(xué)(Rice University)的研究人員提出了一種設計，可以使對信號的擔憂(yōu)成為過(guò)去，并能夠延長(cháng)電池壽命。該設計采用兩根天線(xiàn)，每根重點(diǎn)作用于不同的方向。

無(wú)線(xiàn)電路：這種無(wú)線(xiàn)發(fā)射器已連接至3根定向天線(xiàn)，一種顯示將無(wú)線(xiàn)電信號指向手機發(fā)射塔，從而節省手機能量使用的裝置。

你目前使用的手機天線(xiàn)接收來(lái)自各個(gè)方向的信號。“只有一小部分能量實(shí)際到達了基站”，鐘林說(shuō)，他的研究小組致力于使計算設備更有效率。這不僅浪費了手機的電池壽命，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)較窄的頻帶內發(fā)播能量會(huì )更有效。手機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)系統的樣機，使手機本身具有這種功能，可以節約能量并延長(cháng)電池壽命。

研究人員們將一個(gè)小型WiFi發(fā)射器連接到3根面對不同方向的、低價(jià)定向天線(xiàn)，和一根標準的全方位天線(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)送數據到基站，全方位天線(xiàn)用來(lái)接收信號。

整個(gè)系統安裝在一個(gè)旋轉的機動(dòng)平臺上，以測試其最重要的特性：當設備旋轉而改變方向時(shí)，能夠保持連接(通過(guò)在每個(gè)對準基站的天線(xiàn)之間不斷切換)。定向天線(xiàn)通過(guò)監測從基站接收的數據包的質(zhì)量，來(lái)決定下一個(gè)數據包應該由哪根天線(xiàn)發(fā)出。

即使每秒旋轉一圈的速度下，該樣機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臺智能手機的加速計和羅盤(pán)的、一周的數據，這些手機都是由真人實(shí)際使用的，他發(fā)現，這些手機在連通狀態(tài)下，很少在一秒之內旋轉超過(guò)三分之一圈。

目前，樣機使用的是WiFi頻率，因為現成的WiFi定向天線(xiàn)很容易搞到。但是，該結果適用于任何頻率，鐘林說(shuō)。他的小組正在測試一個(gè)連接了多個(gè)天線(xiàn)的、運行Android操作系統的Nexus One手機，同時(shí)也在進(jìn)行計算機模擬測試。到目前為止，結果是支持WiFi版本測試的，他說(shuō)。

所有的結果表明，在手機上使用兩根天線(xiàn)將會(huì )得到明顯的節省，鐘林說(shuō)。“一根在背面，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天線(xiàn)的信號強度，并在網(wǎng)絡(luò )中心節省一半的能量。”

新罕布什爾州AntennaSys公司(設計從手機到醫療設備等很多用途的天線(xiàn))的總裁斯潘塞•韋伯(Spencer Webb)同意，在正反兩面安裝兩個(gè)單獨的天線(xiàn)可以幫助手機在各種情況下工作。“一個(gè)例子是，當您將手機(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)因手持姿勢而影響信號的問(wèn)題，這個(gè)問(wèn)題在蘋(píng)果iPhone 4發(fā)布時(shí)引起了渲染大波而為人所熟悉，韋伯說(shuō)。“比如，如果你擁有雙天線(xiàn)，并明智地使用它們，你也許可以防止這種問(wèn)題，當你改變握姿時(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：對智能手機空間和設計上的限制，韋伯補充道。像摩托羅拉Droid X和宏達電Evo那樣的手機流行，顯示出較大款式的智能手機正越來(lái)越受到設計師們的歡迎，韋伯說(shuō)。“但是，他們有留出更大的天線(xiàn)空間嗎?沒(méi)有。”

天線(xiàn)工程師們常常在與電池或其他組件爭奪空間時(shí)，敗下陣來(lái)，韋伯說(shuō)。提供更大空間節省的緊湊組件設計將會(huì )使制造商為額外天線(xiàn)留出空間。當必要的芯片成本和大小都下降時(shí)，或者當手機運營(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)型的設備上得到更快的應用。“例如，筆記本電腦中，有像屏幕的背面這樣更多的可用空間，”韋伯說(shuō)。