无线电子装置设计及其使用方法.pdf

一种无线电子装置，包含：一第一天线、一第二天线、以及一处理电路，其中处理电路供选择性地执行无线电子装置的一第一模式或一第二模式。当执行第一模式时，处理电路经由第一天线发射一测试信号，且同时经由第二天线接收测试信号而得到一接收信号。而当执行第二模式时，处理电路经由第一天线与第二天线的其中之一发射一第一无线信号，且经由第一天线与第二天线的其中之一接收一第二无线信号。

1.  一种无线电子装置，包含：
一第一天线；
一第二天线；以及
一处理电路，供选择性地执行该无线电子装置的一第一模式或一第二模式；
其中，当执行该第一模式时，该处理电路经由该第一天线发射一测试信号，且同时经由该第二天线接收该测试信号而得到一接收信号；以及
其中，当执行该第二模式时，该处理电路经由该第一天线与该第二天线其中之一发射一第一无线信号，且经由该第一天线与该第二天线其中之一接收一第二无线信号。

2.  如权利要求1所述的无线电子装置，更包含一判断电路，用以在执行该第一模式时，该判断电路藉由比较该测试信号及该接收信号，而判断该无线电子装置是否存在一故障；
其中，该测试信号为具有一固定频率的一信号或是带有一加密信息的一信号。

3.  如权利要求1所述的无线电子装置，其中，该第一天线与第二天线之间的距离不小于该无线电子装置所处理是信号的波长的二分之一。

4.  如权利要求1所述的无线电子装置，其中，该处理电路更包含：
一发射电路；
一接收电路；
一第一切换电路，耦合至该第一天线；以及
一第二切换电路，耦合至该第二天线；
其中，当执行该第一模式时，该发射电路及该接收电路皆在使能状态，且该第一切换电路连结该发射电路至该第一天线，供发射该测试信号，而该第二切换电路连结该接收电路至该第二天线，供接收该测试信号；以及
其中，当执行该第二模式时，该第一切换电路与该第二切换电路选择性地分别连结该发射电路及该接收电路至该第一天线及该第二天线，或是分别连结该发射电路及该接收电路至该第二天线及该第一天线，且其中：
当该处理电路发射该第一无线信号，则该发射电路在使能状态且该接收电路在禁止状态；以及
当该处理电路接收该第二无线信号，则该接收电路在使能状态且该发射电路在禁止状态。

5.  一种无线网络的天线模块，设置在一无线电子装置中，该无线电子装置具有一第一模式与一第二模式，该天线模块包含：
一第一天线；以及
一第二天线；
其中，在该第一模式时，该第一天线供该无线电子装置发射一测试信号，且同时该第二天线供该无线电子装置接收该测试信号以得到一接收信号；以及
其中，在该第二模式时，该第一天线与该第二天线其中之一供该无线电子装置发射一第一无线信号，且该第一天线与该第二天线其中之一供该无线电子装置接收一第二无线信号。

6.  如权利要求5所述的天线模块，其中，该无线电子装置更包含一判断电路，用以在该第一模式时，该判断电路藉由比较该测试信号及该接收信号，而判断该无线电子装置或该天线模块是否存在一故障；
其中，该测试信号为具有一固定频率的一信号或是带有一加密信息的一信号。

7.  如权利要求5所述的天线模块，其中，该第一天线与第二天线之间的距离不小于该无线电子装置所处理的信号的波长的二分之一。

8.  如权利要求5所述的天线模块，其中，该无线电子装置更包含一发射电路与一接收电路，且该天线模块更包含：
一第一切换电路，耦合至该第一天线；以及
一第二切换电路，耦合至该第二天线；
其中，当执行该第一模式时，该发射电路及该接收电路皆在使能状态，且该第一切换电路连结该发射电路至该第一天线，供发射该测试信号，而该第二切换电路连结该接收电路至该第二天线，供接收该测试信号；以及
其中，当执行该第二模式时，该第一切换电路与该第二切换电路选择性地分别连结该发射电路及该接收电路至该第一天线及该第二天线，或是分别连结该发射电路及该接收电路至该第二天线及该第一天线，且其中：
当该无线电子装置发射该第一无线信号，则该发射电路在使能状态且该接收电路在禁止状态；以及
当该无线电子装置接收该第二无线信号，则该接收电路在使能状态且该发射电路在禁止状态。

9.  一种无线电子装置的控制方法，该无线电子装置具有一第一模式与一第二模式，该方法包含：
(a)提供一第一天线；
(b)提供一第二天线；
(c)选择该第一模式或该第二模式；
(d)在该第一模式时，经由该第一天线发射一测试信号，且同时经由该第二天线接收该测试信号而得到一接收信号；以及
(e)在该第二模式时，经由该第一天线与该第二天线其中之一发射一第一无线信号，且经由该第一天线与该第二天线其中之一接收一第二无线信号。

10.  如权利要求9所述的方法，其中，步骤(d)更包含：比较该测试信号及该接收信号，以判断该无线电子装置是否存在一故障；
其中，测试信号可为具有一固定频率的一信号或是带有一加密信息的一信号。

11.  如权利要求9所述的方法，在该步骤(a)及(b)中，安排该第一天线与第二天线之间的距离不小于该无线电子装置所处理的信号的波长的二分之一。

12.  如权利要求9所述的方法，该无线电子装置包含：
一发射电路；以及
一接收电路；
其中，该步骤(d)更包含设定该发射电路及该接收电路皆在使能状态，且连结该发射电路至该第一天线供发射该测试信号，并连结该接收电路至该第二天线供接收该测试信号；以及
其中，该步骤(e)更包含选择性地分别连结该发射电路及该接收电路至该第一天线及该第二天线，或是分别连结该发射电路及该接收电路至该第二天线及该第一天线，且其中：
当该无线电子装置发射该第一无线信号，则设定该发射电路在使能状态且设定该接收电路在禁止状态；以及
当该无线电子装置接收该第二无线信号，则设定该接收电路在使能状态且设定该发射电路在禁止状态。

无线电子装置设计及其使用方法
技术领域
本发明涉及一种无线电子装置，特别涉及一种具有自我诊断功能的无线电子装置。
背景技术
由于无线通信技术的进步及普及，许多常见的电子装置都具有无线通信的功能。以笔记型计算机为例，常见的情况为内建用以发射或接收无线信号的两天线以及处理一无线信号的处理电路模块。一般而言，此处理电路模块为一半双工(half-duplex)电路，亦即，在同一时间中，只能选择其中一个天线用以发射信号或是接收信号。图1揭示了上述的现有无线电子装置100，其包含一第一天线102、一第二天线104及一处理电路110。处理电路110包含一发射电路112、一接收电路114、一第一切换电路122及一第二切换电路124。发射电路112与接收电路114分别用以处理所发射及所接收的无线信号。当无线电子装置100欲发射无线信号时，第二切换电路124切换至具有较佳发射效果的天线，而第一切换电路122则切换至发射电路112，且此时接收电路114会设定为禁止(disable)状态。反之，当无线电子装置100欲接收无线信号时，第二切换电路124切换至具有较佳接收效果的天线，而第一切换电路122则切换至接收电路114，且此时发射电路112会设定为禁止(disable)状态。
然而，由于用以处理无线信号的处理电路100一般为一附加模块(add-onmodule)，且天线102或104是通过一电线，以手动的方式连结至处理电路模块的接座上，因此，有可能在手动组装的过程中造成故障，例如接座的损坏或是电线未确实连结上模块等问题。上述的现有的无线电子装置100在同一时间只能接收或发射无线信号，因此若要判断天线及处理电路模块是否正常运作，需搭配使用另一个无线电子装置，藉由相互传送信号而判断运作是否正常。但是若无法知道其中一个无线电子装置的功能为完全正常，则无法判断问题真正何在。
因此，有必要提供一种具有自我诊断功能的无线电子装置，用以快速且正确的判断无线通信功能是否正常。
发明内容
鉴于现有技术所存在的问题，本发明提供了一种无线电子装置、一种天线模块以及一种无线电子装置的控制方法。本发明提供一自我诊断功能，用以判断无线电子装置或天线模块是否存在故障。
根据本发明的一方面，提供了一种无线电子装置。此无线电子装置包含一第一天线、一第二天线以及一处理电路。此处理电路供选择性地执行无线电子装置的一第一模式或一第二模式。当执行第一模式时，处理电路经由第一天线发射一测试信号，且同时经由第二天线接收测试信号而得到一接收信号。当执行第二模式时，处理电路经由第一天线与第二天线的其中之一发射一第一无线信号，且经由第一天线与第二天线的其中之一接收一第二无线信号。
根据本发明的另一方面，提供了一种无线网络D天线模块。此天线模块设置在一无线电子装置中，而此无线电子装置具有一第一模式与一第二模式。其中，此天线模块包含一第一天线以及一第二天线。在第一模式时，第一天线供无线电子装置发射一测试信号，且同时第二天线供无线电子装置接收测试信号以得到一接收信号。在第二模式时，第一天线与第二天线的其中之一供无线电子装置发射一第一无线信号，且第一天线与第二天线的其中之一供无线电子装置接收一第二无线信号。
根据本发明的又一方面，提供了一种无线电子装置的控制方法，其中，此无线电子装置具有一第一模式与一第二模式。此方法包含：(a)提供一第一天线；(b)提供一第二天线；(c)选择第一模式或第二模式；(d)在第一模式时，经由第一天线发射一测试信号，且同时经由第二天线接收测试信号而得到一接收信号；以及(e)在第二模式时，经由第一天线与第二天线的其中之一发射一第一无线信号，且经由第一天线与第二天线的其中之一接收一第二无线信号。
配合以下的较佳实施例的叙述与附图说明，本发明的目的、实施例、特征、及优点将更为清楚。
附图说明
图1示出了现有的无线电子装置；
图2示出了根据本发明实施例的一无线电子装置；
图3A及3B示出了根据本发明的实施例，显示两种不同的电路安排，可执行第一模式(自我诊断模式)；
图4A-4D示出了根据本发明的实施例，显示四种不同的电路安排，可执行第二模式(一般操作模式)；以及
图5示出了根据本发明的实施例，显示无线电子装置的控制方法流程图。
附图符号说明
100、200、无线电子装置
110、210、310、410、处理电路
102、104、202、204、302、304、402、404、天线
112、212、312、412、发射电路
114、214、314、414、接收电路
122、124、222、224、322、324、422、424、切换电路
332、334、432、434、控制端
340、判断电路
350、450、预设程序
具体实施方式
本发明揭露一种无线电子装置及其使用方法。为了使本发明的叙述更加详尽与完备，可参照下列描述并配合图2至图5的附图。然以下实施例中所述的装置、组件及程序步骤，仅用以说明本发明，并非用以限制本发明的范围。
图2揭示本发明一实施例的无线电子装置200，包含一第一天线202、一第二天线204、及一处理电路210。无线电子装置200可为个人计算机、笔记型计算机、个人数字助理等具有无线通信功能的电子装置。处理电路210包含一发射电路212及一接收电路214，分别用以处理所发射及所接收的无线信号。此外，处理电路210还包含一第一切换电路222及一第二切换电路224，其中第一切换电路222用以选择性地连结第一天线202至发射电路212或接收电路214，而第二切换电路224用以选择性地连结第二天线204至发射电路212或接收电路214。
发射电路212可包含发送器(transmitter)、滤波器、振荡器、混合器、放大器等可用以发射无线信号的现有电子组件，而接收电路214可包含接收器(receiver)、滤波器、振荡器、混合器、放大器等可用以接收无线信号的现有电子组件。发射电路212与接收电路214为现有无线电子装置(如笔记型计算机等)中用发射及接收无线信号的发射电路与接收电路，故不再赘述。
图2所示的无线电子装置200具有第一模式及第二模式，其是藉由处理电路210而选择性地执行第一模式或第二模式。其中，第一模式为自我诊断模式(self diagnostic mode)，用以判断无线电子装置200是否有故障存在，而第二模式为一般操作(发射、接收)模式(将详述于后)。
本发明的天线202及204可为开槽天线、倒F天线、槽口(notch)天线、或其它现有的天线结构。本发明的天线也可为全向天线或指向天线(directional antenna)，且不限于单频带、双频带、或三频带天线。为了达到分集(diversity)的功能，且有较佳的发射接收效果，图2中的第一天线202及第二天线204的天线距离大于所接收及发射的无线信号波长的一半。本发明的无线电子装置及天线可适用于无线局域网络(Wireless Local AreaNetwork)、全球微波存取互通性(Worldwide Interoperability forMicrowave Access)、第三代行动通信(3G)以及其它无线频带等系统。
图3A及3B显示两种不同的电路安排，可执行第一模式(自我诊断模式)。处理电路310包含一第一切换电路322连结至一第一天线302、一第二切换电路324连结至一第二天线304、一发射电路312、一接收电路314以及用以判断是否有故障存在的一判断电路340。发射电路312及接收电路314分别具有一控制端332及334，用以设定发射电路312及接收电路314为使能(enable)或禁止(disable)状态。处理电路310可根据一预设程序350而控制第一与第二切换电路322、324的切换，以及设定控制端332及334所输入的控制信号。其它实施例时，使用者亦可直接输入信号以控制第一与第二切换电路322、324的切换以及控制端332及334的信号。
图3A绘示本发明一实施例的电路安排，可执行第一模式。第一切换电路322连结第一天线302至发射电路312以发射一测试用的无线信号，而第二切换电路324连结第二天线304至接收电路314以接收第一天线302所发射的无线信号。由于在此模式中，发射与接收是同时进行，因此发射电路312与接收电路314皆设定为使能状态。判断电路340藉由判断第二天线304所接收到的无线信号是否对应到发射电路312所发射的测试用无线信号，而判断在处理电路310、第一天线302、或第二天线304中是否存在故障。
发射电路312所发射的测试用信号可具任意形式，只要能够与背景信号区别即可。举例来说，此测试信号可为具有固定频率的信号，再由判断电路340判断所接收的信号是否与测试信号具有相同的频率。或者，此测试信号可为一连串频率递增的信号，每隔一段时间间隔依序发射其中一个信号。再者，此测试信号可为带有一加密信息(encrypted message)的一信号，藉由判断由所接收信号所解密出的信息是否与测试信号中的加密信息相同，而判断是否存在故障。
图3B绘示本发明另一实施例的电路安排，可执行第一模式。第二切换电路324连结第二天线304至发射电路312以发射一测试用的无线信号，而第一切换电路322连结第一天线302至接收电路314以接收第二天线304所发射的无线信号。判断电路340藉由判断第一天线302所接收到的无线信号是否对应到发射电路312所发射的无线信号，而决定是否有故障存在。其它工作原理与图3A相同，故不赘述。
根据图3A及3B所示，藉由执行本发明的第一模式(自我诊断模式)，可侦测无线电子装置的功能是否正常运作，包括天线的安装是否良好、发射电路及接收电路的功能是否正常等等。因此，使用者或是测试者不需依赖另一个无线电子装置的辅助，就可轻易的藉由执行一测试模式而判断出此无线电子装置是否存在故障以及是否应送修。
图4A-4D显示四种不同的电路安排，可执行第二模式(一般操作模式)。处理电路410包含一第一切换电路422连结至一第一天线402、一第二切换电路424连结至一第二天线404、一发射电路412以及一接收电路414。发射电路412及接收电路414分别具有一控制端432及434，用以设定其为使能(enable)或禁止(disable)状态。在一般操作模式下，此处理电路410为半双工的电路，即，在同一时间内，只能选择发射或接收无线信号。因此，当发射无线信号时，发射电路412设定为使能状态，而接收电路414设定为禁止状态；相反地，当接收无线信号时，接收电路414设定为使能状态，而发射电路412设定为禁止状态。处理电路410可根据一预设程序450而控制第一与第二切换电路422、424的切换，以及设定控制端432及434所输入的控制信号。其它实施例时，使用者亦可直接输入信号以控制第一与第二切换电路422、424的切换以及控制端432及434的信号。
在第二模式时，当本发明的无线电子装置欲发射无线信号时，处理电路410会选择具有较佳发射效果的天线作为发射天线。同样地，本发明的无线电子装置欲接收无线信号时，处理电路410会选择具有较佳接收效果的天线作为接收天线。用以选择较佳发射、接收效果的天线的机制，是为一般现有的无线电子装置设计，故不赘述。图4A-4D分别显示在执行第二模式时，以下4种情况的电路安排：以第一天线402发射信号、以第二天线404发射信号、以第一天线402接收信号、以及以第二天线404接收信号。
图5配合图3A-4D所示的无线电子装置，说明本发明的无线电子装置的控制方法。步骤S500中，提供一第一天线。在步骤S510中，提供一第二天线，且两天线距离需大于所处理信号波长的二分之一。接着，在步骤S520选择无线电子装置的第一模式或第二模式。若选择执行第一模式，则进行到步骤S530，由第一天线发射一测试信号，同时由第二天线接收此测试信号而得到一接收信号，此测试信号可为固定频率的信号，或是带有加密信息的信号。此外，在步骤S530中，也可反过来由第二天线发射一测试信号而由第一天线接收此测试信号，且此时无线电子装置中分别用以处理发射及接收信号的发射电路及接收电路皆设定为使能状态。接着，在步骤S540中，藉由比较此接收信号与第一天线所发射的测试信号是否相同而判断是否有故障存在，其中此判断过程可藉由一判断电路执行。
若在步骤S520中选择执行第二模式，则进行到步骤S535，在第一天线与第二天线中，选择使用具有较佳发射效果的天线来发射无线信号，此时设定发射电路为使能状态并设定接收电路为禁止状态。在步骤S545中，在第一天线与第二天线中，选择使用具有较佳接收效果的天线来接收无线信号，此时设定接收电路为使能状态并设定发射电路为禁止状态。需注意的是，步骤S535与步骤S545的顺序为可交换的。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明的申请专利范围；凡其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在下述的申请专利范围内。