本發(fā)明涉及通信領域，尤其涉及一種GPS信號接收裝置及具有其的移動終端。

背景技術：

GPS(全球定位系統(tǒng))設備通過接收衛(wèi)星信號進行定位和導航，而接收信號就必須用到GPS天線，GPS天線的基本作用是把來自于衛(wèi)星的能量轉變?yōu)橄鄳男盘?，以便對信號進行跟蹤、處理和測量。目前，在移動終端(例如手機)市場中，具有金屬中框的移動終端由于強度好、美觀、結實耐用越來越受到用戶的喜愛，但是，目前針對金屬中框的移動終端內的GPS天線的設計，多是在金屬中框上開縫以達到良好的全向性。這又進一步增加了金屬中框的移動終端的外殼設計成本，同時也會降低機械強度以及外觀完整性等。

由此，對無開縫金屬中框的手機的研究得到進一步發(fā)展，但是，無開縫金屬中框的手機的天線設計非常困難，因為在無開縫金屬中框的手機中，GPS天線會存在搜星不全或手機轉動時衛(wèi)星信號強度變化大的問題。例如，在無開縫金屬中框的手機中設計的獨立GPS天線，實際使用中容易出現(xiàn)搜到的一部分天空區(qū)域的星信號不強，或者手機方向轉動時，衛(wèi)星的信號強度跳變大。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了GPS信號接收裝置及具有其的移動終端，用來解決現(xiàn)有技術中無開縫的金屬中框的移動終端中搜星不全或該移動終端轉動時衛(wèi)星信號強度不穩(wěn)定的問題。

本發(fā)明公開了一種GPS信號接收裝置，應用于無開縫金屬中框的移動終端中，所述GPS信號接收裝置包括：

多個GPS天線，每個所述GPS天線配置為接收衛(wèi)星信號；

多個信號放大單元，每個所述信號放大單元配置為對接收的與其對應的GPS天線的衛(wèi)星信號進行放大處理；

合路器，其配置為接收多個所述信號放大單元的輸出信號；以及

GPS模塊，其配置為對所述合路器的輸出信號進行處理，

其中，多個所述GPS天線配置為對接收的衛(wèi)星信號進行疊加以使所述GPS天線具有全向性。

本發(fā)明還公開了一種移動終端，包括主板和容納所述主板的外殼，所述移動終端上述的GPS信號接收裝置，所述外殼具有無開縫的金屬中框，所述GPS信號接收裝置設置在所述金屬中框內。

作為優(yōu)選，所述金屬中框為具有對稱軸的規(guī)則幾何形狀，并且所述對稱軸經過所述金屬中框的頂邊和底邊，多個所述GPS天線中的其中兩個分別設置在所述對稱軸的兩側。

作為優(yōu)選，其中兩個所述GPS天線作為基準天線關于所述對稱軸對稱設置并靠近所述頂邊。

作為優(yōu)選，除所述基準天線之外的其余所述GPS天線均設置在所述基準天線與所述底邊之間并且位于所述對稱軸的同一側。

作為優(yōu)選，除所述基準天線之外的其余所述GPS天線在所述基準天線與所述底邊之間的所述金屬中框內均勻分布。

作為優(yōu)選，所述GPS天線為四個，除所述基準天線之外的其余兩個所述GPS天線關于所述對稱軸對稱設置。

作為優(yōu)選，所述GPS天線為L形結構或直線形結構。

作為優(yōu)選，所述信號放大單元是低噪聲放大器。

作為優(yōu)選，所述移動終端為手機、筆記本電腦或平板電腦。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果在于：GPS信號接收裝置以及具有其的移動終端中，GPS信號接收裝置具有全向性，搜星較全且移動終端轉動時衛(wèi)星信號強度穩(wěn)定。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例的移動終端的正面視圖；

圖2是本發(fā)明一實施例的GPS信號接收裝置應用于移動終端的結構視圖；

圖3是設在移動終端的無開縫金屬中框中的一個GPS天線的H面方向圖；

圖4是圖2所示的移動終端內的多個GPS天線的H面方向圖；

圖5是圖2所示的移動終端內的多個GPS天線的E面方向圖；

圖6是本發(fā)明另一種實施例的GPS信號接收裝置應用于移動終端的結構視圖。

附圖標記說明：1-GPS天線；2-信號放大單元；3-合路器；4-GPS模塊；5-對稱軸。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述，但不作為對本發(fā)明的限定。

如圖1至圖6所示，本發(fā)明公開的GPS信號接收裝置，其可以應用于無開縫金屬中框的移動終端中，其中，移動終端的無開縫金屬中框指的是，移動終端外殼的邊框為金屬材質并且邊框上不開縫或者無斷點。

其中，如圖2和圖6所示，GPS信號接收裝置包括：多個GPS天線1，每個GPS天線1配置為接收衛(wèi)星信號；多個信號放大單元2，每個信號放大單元2配置為對接收的與其對應的GPS天線1的衛(wèi)星信號進行放大處理；合路器3，其配置為接收多個信號放大單元2的輸出信號；以及GPS模塊4，其配置為對合路器3的輸出信號進行處理，其中，多個GPS天線1配置為對接收的衛(wèi)星信號進行疊加以使GPS天線1具有全向性。

通過多個GPS天線1對接收的衛(wèi)星信號進行疊加，從而能夠對來自所有方向上的衛(wèi)星信號進行較好的接收，并且接收的衛(wèi)星信號的強度穩(wěn)定，不會隨著移動終端的轉動而發(fā)生較大的跳變。

如圖2和圖6所示，本發(fā)明還公開了一種移動終端，其包括主板和容納主板的外殼，由于主板與外殼均與現(xiàn)有技術中一致，在此不再另做說明。其中，移動終端還包括上述的GPS信號接收裝置，外殼具有無開縫的金屬中框，GPS信號接收裝置設置在金屬中框內。

在無開縫的金屬中框內，由于GPS信號接收裝置具有多個GPS天線1，多個GPS天線1在接收衛(wèi)星信號時會對衛(wèi)星信號進行疊加，最終使得能夠在無開縫的金屬中框中也有較好的全向性并且接收的衛(wèi)星信號的強度也穩(wěn)定，從而具有該GPS信號接收裝置的移動終端同樣具有較好的全向性并且接收的衛(wèi)星信號強度穩(wěn)定。

移動終端的外形可以為任何形狀，本實施例中，以移動終端的金屬中框為具有對稱軸5的規(guī)則幾何形狀為例進行說明，規(guī)則幾何形狀的金屬中框的其中一對稱軸5經過金屬中框的頂邊和底邊，多個GPS天線1中的其中兩個分別設置在對稱軸5的兩側。

其中，金屬中框作為框架，其本身為三維結構，但是在本發(fā)明中，以金屬中框在平行于移動終端的屏幕或后殼的面上的投影的二維形狀為基準進行說明。如果移動終端本身(例如，屏幕)可以彎折或扭轉，則該二維結構為移動終端在不發(fā)生彎折或扭轉的正常使用狀態(tài)時的投影。金屬中框的投影的二維形狀可以是具有對稱軸的規(guī)則的幾何形狀，例如，圓形、橢圓形、矩形(或者具有圓角的矩形)或邊框圓滑的其他規(guī)則幾何形狀等。在下文中，對金屬中框結構的描述均基于投影的二維形狀。

另外，金屬中框的頂邊規(guī)定為，當用戶手持移動終端接聽電話時朝上的一邊，金屬中框的底邊與頂邊相對應，例如，現(xiàn)在較為常見的手機式移動終端。或者，金屬中框的頂邊還可以規(guī)定為，當用戶利用手表式等其他穿戴式移動終端接聽電話時朝外的一邊，例如，手表式手機。

其中，當頂邊為圓滑的凸弧邊時，底邊可以是圓滑的凹弧邊，并且凸弧邊與凹弧邊的弧長相等；又或者，當頂邊或底邊中一個邊為凹弧邊或凸弧邊時，另外一個邊也可以為直邊，凹弧邊或凸弧邊的兩端點之間的線段與直邊的線段相等。

在移動終端中，GPS天線1對空間不同方向的衛(wèi)星信號具有不同的接收能力，這稱為GPS天線的方向性。由于金屬中框的遮擋，位于左側的GPS天線1會向右側產生較強的方向性，也就是說，位于左側的GPS天線1對于右側空間的衛(wèi)星信號的接收能力較強而對于左側空間的衛(wèi)星信號的接收能力較差，位于右側的GPS天線1會向左側產生較強的方向性，也就是說，位于右側的GPS天線1對于左側空間的衛(wèi)星信號的接收能力較強而對于右側空間的衛(wèi)星信號的接收能力較差。

本實施例中，對于規(guī)則幾何形狀的金屬中框的移動終端，對稱軸5經過頂邊和底邊將金屬中框分為對稱的兩部分，其GPS信號接收裝置的多個GPS天線1中的兩個作為基準天線關于對稱軸5對稱設置并靠近頂邊，其余的GPS天線1可以根據(jù)需要設置，如可以均設置在對稱軸5的同一側或分別設置在對稱軸5的兩側，而且，其余的GPS天線1的數(shù)量也可以根據(jù)需求設置。

結合圖1和圖2，移動終端的GPS信號接收裝置包括兩個GPS天線1、兩個信號放大單元2、合路器3和GPS模塊4，兩個GPS天線1作為基準天線，兩個基準天線關于對稱軸5對稱設置并靠近金屬中框的頂邊。對稱設置的兩個基準天線能夠使接收的衛(wèi)星信號疊加起來且疊加后的衛(wèi)星信號的強度更穩(wěn)定，全向性更好。

圖3示出了現(xiàn)有技術中的設在移動終端的無開縫金屬中框中的一個GPS天線的H面方向圖，其中H面指的是，水平面，即與移動終端背殼平行的面。結合圖3，當在無開縫金屬中框中的左側(即對稱軸的左側)設置單個GPS天線1(即僅設置一個GPS天線1)，則移動終端接收衛(wèi)星信號的效率很低，而且從圖3中可以看出，H面方向圖整體向內壓縮，GPS天線1產生了向右的較強方向性，也就是說，在該移動終端中接收左側空間的衛(wèi)星信號的能力較差，這可能會導致搜尋不到左側空間的衛(wèi)星信號。另外，E面(垂直面，即與移動終端背面垂直的面)接收的衛(wèi)星信號的強度也會變差。

圖4是圖2所示的移動終端內的多個GPS天線的H面(水平面)方向圖，圖5是圖2所示的移動終端接收衛(wèi)星信號的E面(垂直面)方向圖，其中，方向圖中的線條越接近外圈表示能夠接收信號的能力越強。結合圖3-圖5可以看出，移動終端在H面顯示了較好的全向性，與圖3相比，H面方向性有了很大改善，而且H面和E面接收的衛(wèi)星信號的強度也很穩(wěn)定。

作為本實施例的一種優(yōu)選方案，當GPS信號接收裝置包括兩個以上的GPS天線1時，其中兩個作為基準天線關于對稱軸5對稱設置并靠近金屬中框的頂邊(如圖2和圖6所示)，除基準天線之外的其余GPS天線1均設置在基準天線與底邊之間并且位于對稱軸5的同一側。例如，金屬中框中共設置有三個GPS天線1，其中兩個作為基準天線如上設置，余下的一個GPS天線1設置在對稱軸的任一側均可，此時，三個GPS天線1接收的衛(wèi)星信號均會進行疊加及產生互相彌補，使得移動終端整體的全向性更好并會獲得更加穩(wěn)定的GPS信號。

作為本實施例的另一種優(yōu)選方案，兩個基準天線關于對稱軸5對稱設置并靠近金屬中框的頂邊(如圖2和圖6所示)，除基準天線之外的其余GPS天線1均設置在基準天線與底邊之間并且均勻分布在金屬中框內。當GPS天線1為偶數(shù)個時，基準天線仍按照如上的方式布置，其余的GPS天線1可以按照左右兩側相同數(shù)量的布置方式布置。當GPS天線1為奇數(shù)個時，除基準天線按照如上的方式布置，其余的GPS天線1在基準天線與底邊之間的金屬中框內均勻分布，例如GPS信號接收裝置具有五個GPS天線1，其中兩個作為基準天線，其余的三個GPS天線1可以按照等邊三角形的形式均勻設置基準天線與底邊之間的金屬中框內，或者其余的三個GPS天線1可以與兩個基準天線組成近似五邊形的形狀布置。

如圖6所示的優(yōu)選方案中，GPS天線為四個，除兩個基準天線之外，另外的兩個GPS天線1關于對稱軸5對稱設置。其中，除準天線之外的其余兩個GPS天線1可以盡量靠近頂邊設置，以與兩個基準天線一起接收衛(wèi)星信號達到較好的全向性并且使接收的衛(wèi)星信號強度穩(wěn)定。

本發(fā)明中的GPS天線1可以為L形結構(圖2和圖6中示出的基準天線)或直線形結構(圖6中示出的GPS天線1)。當然，其他形狀的GPS天線1亦可應用于本發(fā)明的方案中。

為了對接收的衛(wèi)星信號進行處理，信號放大單元可以是低噪聲放大器，也可以是其他具有信號放大作用的器件。

本發(fā)明的移動終端可以為手機、筆記本電腦或平板電腦等。當移動終端為筆記本電腦時，GPS信號接收裝置既可以設置在筆記本電腦的系統(tǒng)端，還可以設置在筆記本電腦的顯示端內。

以上實施例僅為本發(fā)明的示例性實施例，不用于限制本發(fā)明，本發(fā)明的保護范圍由權利要求書限定。本領域技術人員可以在本發(fā)明的實質和保護范圍內，對本發(fā)明做出各種修改或等同替換，這種修改或等同替換也應視為落在本發(fā)明的保護范圍內。