CN203722616U - 一种天线结构及移动终端 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例公开了一种天线结构及移动终端，其中一种天线结构，包括第一天线、第二天线、检测移动终端状态并上报给控制电路的传感器、根据收到的信息控制切换开关状态的控制电路、根据控制电路的指令将第一天线或第二天线连接到GPS芯片的切换开关、支持第一天线和第二天线接收GPS信号的GPS芯片。
Description
技术领域
本实用新型涉及移动终端领域，特别涉及一种天线结构及移动终端。
背景技术
随着移动通信技术的发展，全球定位系统（GPS，Global Positioning System）已经应用于不同的移动终端，通过接收卫星GPS信号，对移动终端进行定位或者导航。现有技术中，接收卫星GPS信号依靠天线来实现，现有的GPS天线从极化方式可分为线极化天线和圆极化天线，其中，圆极化天线的效果优于线极化天线；从信号接收方向可分为全向天线和定向天线，其中，定向天线的效果优于全向天线。
在现有移动终端如手机的设计过程中，由于手机的移动性较强，为了保证手机处于各种状态时的使用效果，只能使用全向天线，因而使得手机的GPS导航性能不能达到最佳。现有技术中手机等移动性较强的移动终端的GSP天线一般采用单极子天线来保证全向接收，但是，因为单极子是全向天线且线极化，导致现有移动终端的GPS天线接收性能一般。尤其是在车内导航时，GPS信号经车体衰减后减小，导致导航定位性能会更差。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型实施例期望提供一种天线结构及移动终端，能保证移动终端处于不同状态时都能高性能的接收GPS信号，提升导航性能。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
本实用新型实施例提供了一种天线结构，所述天线结构包括：
第一天线、第二天线、检测移动终端状态并上报给控制电路的传感器、根据收到的信息控制切换开关状态的控制电路、根据控制电路的指令将第一天线或第二天线连接到GPS芯片的切换开关、支持第一天线和第二天线接收GPS信号的GPS芯片。
上述方案中，所述传感器为能检测移动终端状态的方向传感器。
上述方案中，所述第一天线为线极化全向天线；所述第二天线为圆极化定向天线。
上述方案中，所述线极化全向天线包括但不限于单极子天线；
所述圆极化定向天线包括但不限于陶瓷贴片天线。
上述方案中，所述第一天线位于移动终端侧面拐角的任意一个拐角处；
所述第二天线位于移动终端屏幕周边与移动终端屏幕处于同一平面的任意位置。
上述方案中，所述第二天线接收GPS信号能力最强的方向为与移动终端屏幕垂直且朝向移动终端外侧的方向。
本实用新型实施例还提供了一种移动终端，所述移动终端包括上面所述的任意一种天线结构。
本实用新型实施例提供的天线结构及移动终端，应用传感器采集移动终端的状态信息，并将采集到的信息上报到控制电路；控制电路根据接收到的移动终端的状态信息，控制切换开关将第一天线或第二天线接入到GPS芯片，并由GPS芯片支持第一天线或第二天线接收GPS信号。如此，能够在移动终端屏幕朝上放置时，使用接收GPS信号能力更强的第二天线执行导航任务，并在移动终端处于除屏幕朝上以外的其它状态时，能够使用第一天线执行导航任务。本实用新型能在不影响原有GPS导航能力的情况下，提升天线性能，在环境GPS信号较差时也可以得到较好的GPS使用性能，进而提升导航能力。
附图说明
图1为本实用新型实施例天线结构示意图；
图2为本实用新型实施例移动终端结构示意图；
图3为本实用新型实施例GPS天线结构使用方法流程图。
具体实施方式
在本实用新型实施例中，通过传感器检测移动终端的状态信息，并将检测到的状态信息上报到控制电路；控制电路根据接收到的移动终端的状态信息，控制切换开关的状态；切换开关根据接收到的来自控制电路的指令，将第一天线或第二天线连接到GPS芯片；由GPS芯片支持第一天线或第二天线接收GPS信号。
这里，所述传感器为能够检测移动终端所处状态的方向传感器，通过感应水平面上的方位角、旋转角、倾斜角以及重力方向等信息，检测移动终端当前处于正竖、倒竖、左横、右横，仰、俯、倾斜等状态。
其中，所述第一天线为能够保证移动终端在各种状态下都能正常接收GPS信号的线极化全向天线；所述第二天线为在特定方向接收GPS信号能力达到最大值的圆极化定向天线。具体的，所述线极化全向天线包括但不限于单极子天线，所述圆极化定向天线包括但不限于陶瓷贴片天线。
所述第一天线可以位于移动终端侧面拐角的任何一个拐角处；所述第二天线可以位于移动终端屏幕周边与移动终端屏幕处于同一平面的任意位置；其中，第二天线接收GPS信号能力最强的方向为与移动终端屏幕垂直且朝向手机外侧的方向。
具体的，当所述传感器检测到移动终端屏幕朝上放置时，将移动终端屏幕朝上放置的状态信息上报到控制电路，控制电路根据接收到的移动终端朝上放置的状态信息后，控制切换开关将第二天线与GPS芯片相连；当所述传感器检测到移动终端非屏幕朝上放置时，将移动终端非屏幕朝上放置的状态信息上报到控制电路，控制电路根据接收到的移动终端非屏幕朝上放置的状态信息后，控制切换开关将第一天线与GPS芯片相连。
下面结合附图及具体实施例，对本实用新型技术方案的实施作进一步的详细描述。
现有的GPS卫星发出民用信号是频率为1575.42MHz的圆极化信号，到达地面的信号强度为-130dBm～160dBm，这一信号强度属于比较弱的信号。现有各厂家的GPS芯片性能基本相当，因此，一个GPS设备性能好坏基本取决于天线的性能。
目前，常用的GPS导航仪的使用状态一般为固定在车内的特定位置，因此，现有GPS导航仪所用天线为右旋圆极化定向天线，如陶瓷贴片天线等；而移动终端由于移动性较强，且在使用过程中不容易处于一个相对固定的状态，因此，为了要保证在各种状态下对各个方向的GPS信号都能接收，通常采用的是线极化全向天线，如单极子天线等。虽然，线极化全向天线能够达到全向接收，但是从天线增益来看，全向天线的性能却不及定向天线，定向天线比全向天线增益大一倍以上；从极化方式来看，圆极化天线更利于接收GPS卫星发出的圆极化民用信号。
基于上述分析，本实用新型提供的天线结构包括第一天线和第二天线，其中，第一天线为移动性较强的移动终端中常用的线极化全向天线，可以保证移动终端在任意状态下都能够正常接收GPS信号；第二天线采用的信号接收性能更好圆极化定向天线，该天线最大接收方向与移动终端屏幕垂直且朝向移动终端外侧，可以保证移动终端在屏幕朝上水平放置时天线接收GPS信号能力达到最大值，第一天线和第二天线通过切换开关连接到GPS芯片，切换开关在同一时刻只允许第一天线和第二天线中的一个连接到GPS芯片，开关控制信号由控制电路发出，控制电路通过传感器来确认移动终端当前的状态，进而控制切换开关切换选择天线，以实现移动终端处于屏幕朝上的水平或接近水平状态时切换到第二天线，其它状态切换到第一天线。
图1为本实用新型实施例中天线结构示意图，如图1所示，本实用新型实施例的天线结构包括：传感器11、控制电路12、切换开关13，第一天线14、第二天线15、GPS芯片16；其中，
传感器11，用于检测移动终端状态，并将检测到的移动终端状态上报给控制电路12；
具体的，所述传感器11为能够检测移动终端所处状态的方向传感器，所述传感器11通过感应水平面上的方位角、旋转角和倾斜角以及重力方向等信息，检测移动终端处于正竖、倒竖、左横、右横，仰、俯、倾斜等状态。
控制电路12，用于根据接收到的移动终端的状态信息，控制所述切换开关13的切换状态；
具体的，当移动终端处于屏幕朝上的水平或者接近水平状态时，所述控制电路12发出将切换开关13切到第二天线15的控制信号；当移动终端处于非屏幕朝上的其它状态时，所述控制电路12发出将切换开关13切到第一天线14的控制信号。
所述切换开关13，用于根据控制电路12的指令将第一天线14或第二天线15连接到GPS芯片16；
这里，所述切换开关13可以为但不限于SP2T开关。
具体的，当所述传感器11检测到移动终端屏幕朝上放置时，将移动终端屏幕朝上放置的状态信息上报到控制电路12，控制电路12根据接收到的移动终端屏幕朝上放置的状态信息，控制切换开关13将第二天线15与GPS芯片16相连；当所述传感器11检测到移动终端处于非屏幕朝上放置状态时，将移动终端非屏幕朝上放置的状态信息上报到控制电路12，控制电路12根据接收到的移动终端非屏幕朝上的状态信息，控制切换开关13将第一天线14与GPS芯片16相连。
所述第一天线14，位于移动终端侧面拐角的任意一个拐角处，为能保证移动终端在各种状态下都能正常接收GPS信号的线极化全向天线；
其中，所述线极化全向天线包括但不限于单极子天线。
所述第二天线15，位于移动终端屏幕周边与移动终端屏幕处于同一平面的任意位置，为在特定方向时接收GPS信号能力达到最大值的圆极化定向天线；
其中，所述第二天线接收GPS信号能力最强的方向为与移动终端屏幕垂直且朝向移动终端外侧的方向。
所述圆极化定向天线包括但不限于陶瓷贴片天线。
所述GPS芯片16，用于支持第一天线和第二天线接收GPS信号。
图2为本实用新型实施例移动终端结构示意图；如图2所示，第一天线24位于移动终端21侧面拐角的任意一个拐角处，第二天线23位于移动终端屏幕22周边与移动终端屏幕22处于同一平面的任意位置，并且所述第二天线接收GPS信号能力最强的方向为与移动终端屏幕垂直且朝向移动终端外侧的方向，移动终端在放置时保证该天线朝向屏幕上方且不被显示屏遮挡。
图3为本实用新型实施例GPS天线结构使用方法流程图，如图3所示，本实用新型实施天线结构使用方法包括以下步骤：
步骤301：实时检测移动终端状态，并将检测到的移动终端状态信息上报给控制电路；
其中，所述实时检测移动终端状态信息为：方向传感器通过感应水平面上的方位角、旋转角和倾斜角以及重力方向等信息，检测移动终端处于正竖、倒竖、左横、右横，仰、俯、倾斜等状态。
具体的，当检测到移动终端屏幕朝上放置时，将移动终端屏幕朝上放置的状态信息上报到控制电路；当检测到移动终端非屏幕朝上放置时，将移动终端非屏幕朝上放置的状态信息上报到控制电路。
步骤302：根据移动终端状态信息，控制切换开关的切换状态；
其中，当移动终端处于屏幕朝上的水平或者接近水平状态时，所述控制电路发出将切换开关切到第二天线的控制信号；当移动终端处于非屏幕朝上的其它状态时，所述控制电路发出将切换开关切到第一天线的控制信号。
步骤303：切换开关根据接收到的指令，将第一天线或第二天线连接到GPS芯片；
当移动终端屏幕朝上放置时，切换开关根据接收到的指令将第二天线与GPS芯片相连；当移动终端处于非屏幕朝上的状态时，切换开关根据接收到的指令将第一天线与GPS芯片相连。
步骤304：由GPS芯片支持所述第一天线或第二天线接收信号。
上述方案中，当实际生活中将移动终端用于汽车导航业务时，会将移动终端以屏幕朝上的方式放置于汽车前面的驾驶台上，在这种情况下，传感器检测到移动终端的放置状态为屏幕朝上水平或接近水平放置，将移动终端屏幕朝上放置的信息上报给控制电路，控制电路接收到移动终端处在屏幕朝上的状态的信息，发送控制指令到切换开关，切换开关接收到所述指令后，将第二天线与GPS芯片相连，使用第二天线进行GPS定位，如此，能够弥补车内GPS信号差导致到GPS定位慢、精度差、驾驶台部分有金属干扰等问题；当移动终端用于导航业务时，移动终端由于用户使用或其他原因处于除屏幕朝上以为的其它状态时，传感器检测到移动终端所处的状态为非屏幕朝上状态，将移动终端处于非屏幕朝上状态的信息上报给控制电路，控制电路接收到移动终端处于非屏幕朝上的状态的信息，发送控制指令到切换开关，切换开关接收到所述指令后，将第一天线与GPS芯片相连，使用第一天线进行GPS定位，如此，能够保证移动终端在处于除屏幕朝上以外的其他状态时，仍然能够使用GPS功能进行定位。
虽然本实用新型以一种较佳的实施例揭露如上，然而并非限定本实用新型，在背离本实用新型实质的情况下，可以对本实用新型做出各种相应的改变和变形，这些改变和变形都属于本实用新型的权利要求保护范围。
以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种天线结构，其特征在于，所述天线结构包括：
第一天线、第二天线、检测移动终端状态并上报给控制电路的传感器、根据收到的信息控制切换开关状态的控制电路、根据控制电路的指令将第一天线或第二天线连接到GPS芯片的切换开关、支持第一天线和第二天线接收GPS信号的GPS芯片。
2.根据权利要求1所述天线结构，其特征在于，所述传感器为能检测移动终端状态的方向传感器。
3.根据权利要求1所述天线结构，其特征在于，所述第一天线为线极化全向天线；
所述第二天线为圆极化定向天线。
4.根据权利要求3所述天线结构，其特征在于，所述线极化全向天线包括但不限于单极子天线；
所述圆极化定向天线包括但不限于陶瓷贴片天线。
5.根据权利要求1、2或3所述天线结构，其特征在于，所述第一天线位于移动终端侧面拐角的任意一个拐角处；
所述第二天线位于移动终端屏幕周边与移动终端屏幕处于同一平面的任意位置。
6.根据权利要求1、2或3所述天线结构，其特征在于，所述第二天线接收GPS信号能力最强的方向为与移动终端屏幕垂直且朝向移动终端外侧的方向。
7.一种移动终端，其特征在于，所述移动终端包括权利要求1至6任一项所述的天线结构。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20140716 |
|
| CX01 | Expiry of patent term |