Gps天線模組及便攜式電子裝置制造方法
【專利摘要】一種GPS天線模組，用于便攜式電子裝置，包括：內(nèi)置天線模組與外置天線模組，用于接收GPS信號(hào)，外置天線模組可插拔地接入一射頻連接器；GPS接收模組，電性連接至射頻連接器以接收并處理內(nèi)置天線模組或外置天線模組傳送的GPS信號(hào)；開關(guān)模組；及控制器，用于控制該開關(guān)模組的通斷以選通內(nèi)置天線模組與外置天線模組之一通過射頻連接器電性連接于GPS接收模組，及在選通外置天線模組時(shí)輸出一驅(qū)動(dòng)電壓至外置天線模組以驅(qū)動(dòng)外置天線模組工作。本實(shí)用新型還提供一種應(yīng)用該GPS天線模組的便攜式電子裝置。
【專利說明】GPS天線模組及便攜式電子裝置 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種GPS天線模組，尤其涉及一種可切換外置及內(nèi)置天線的系統(tǒng) 及應(yīng)用該GPS天線模組的便攜式電子裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著便攜式電子裝置應(yīng)用的廣泛,全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System, GPS)被越來越多應(yīng)用到便攜式電子裝置，如智能手機(jī)、平板電腦等中以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航等功能。通 常便攜式電子裝置中用于實(shí)現(xiàn)GPS功能的天線由于受到外型體積的限制，往往采用被動(dòng)式 柔性電路板(Flexible Printed Circuit,FPC)或陶瓷天線,這種天線在定位時(shí)尤其在信號(hào) 較弱的地點(diǎn)進(jìn)行定位時(shí)，定位的速度較慢且精度較差。因此，便攜式電子裝置應(yīng)用的天線的 GPS性能有待提高，定位的速度和精度也有待提升。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]鑒于以上內(nèi)容，有必要提供一種在可接外置天線并可切換內(nèi)外置天線的GPS天線 模組。
[0004]另，還有必要提供一種應(yīng)用該GPS天線模組的便攜式電子裝置。
[0005]一種GPS天線模組，用于便攜式電子裝置，包括:內(nèi)置天線模組與外置天線模組， 用于接收GPS信號(hào)，外置天線模組可插拔地接入一射頻連接器；GPS接收模組，電性連接至 射頻連接器以接收并處理內(nèi)置天線模組或外置天線模組傳送的GPS信號(hào)；開關(guān)模組；及控 制器，用于控制該開關(guān)模組的通斷以選通內(nèi)置天線模組與外置天線模組之一通過射頻連接 器電性連接于GPS接收模組，及在選通外置天線模組時(shí)輸出一驅(qū)動(dòng)電壓至外置天線模組以 驅(qū)動(dòng)外置天線模組工作。
[0006]優(yōu)選地，當(dāng)外置天線模組接入射頻連接器時(shí)，控制器控制開關(guān)模組打開并輸出驅(qū) 動(dòng)電壓至外置天線模組以選通外置天線模組通過射頻連接器電性連接于GPS接收模組， GPS接收模組通過外置天線模組接收GPS信號(hào)；當(dāng)外置天線模組移除于射頻連接器時(shí)，控制 器控制開關(guān)模組關(guān)閉并停止輸出驅(qū)動(dòng)電壓以選通內(nèi)置天線模組通過射頻連接器電性連接 于GPS接收模組，GPS接收模組通過內(nèi)置天線模組接收GPS信號(hào)。
[0007]優(yōu)選地，所述控制器包括分別電性連接至該開關(guān)模組的一控制引腳及一電源輸出 引腳，該控制引腳用于控制該開關(guān)模組的通斷，該電源輸出引腳用于輸出該驅(qū)動(dòng)電壓。
[0008]優(yōu)選地，所述GPS天線模組還包括一顯示屏，用于顯示關(guān)于開關(guān)模組的開關(guān)選項(xiàng) 的用戶界面，用戶通過選擇該開關(guān)選項(xiàng)以觸發(fā)控制器控制開關(guān)模組的通斷及是否輸出驅(qū)動(dòng) 電壓。
[0009]優(yōu)選地，所述外置天線模組為圓極化天線。
[0010]優(yōu)選地，所述外置天線模組包括天線及集成于天線輸入端的低噪聲放大器，該低 噪聲放大器用于加強(qiáng)在弱信號(hào)場(chǎng)合的收訊性能。
[0011 ] 一種便攜式電子裝置，包括上述的GPS天線模組。[0012]所述GPS天線模組通過接入外置天線模組以增強(qiáng)便攜式電子裝置的GPS定位精度 及速度，外置天線模組拆卸容易，位置靈活，使用方便。且當(dāng)接入外置天線模組時(shí)，便攜式電 子裝置向該外置天線模組提供一驅(qū)動(dòng)電壓以驅(qū)動(dòng)外置天線模組，使GPS接收模組連接至外 置天線模組而斷開內(nèi)置天線模組，使內(nèi)外置天線互不影響。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型較佳實(shí)施方式應(yīng)用GPS天線模組的便攜式電子裝置的架構(gòu)示意 圖。
[0014]圖2是圖1所示GPS天線模組的內(nèi)外置天線切換方法的流程圖。
[0015]主要元件符號(hào)說明
[0016]
_式電子裝置 「
GPS天線模組 100 射頻連接器i
置天線模組一20~
外置天線模組 30
天線_32_
LNA_34
GPS接收模組 i 開關(guān)模組50~
控制器_60
控制引腳CTL
電g輸出引腳 VDD 顯示屏|70_
[0017]如下【具體實(shí)施方式】將結(jié)合上述附圖進(jìn)一步說明本實(shí)用新型。
【具體實(shí)施方式】
[0018]請(qǐng)參考圖1，本實(shí)用新型較佳實(shí)施方式的GPS天線模組100應(yīng)用于便攜式電子裝置 1，該便攜式電子裝置I可以是智能移動(dòng)電話、平板電腦及個(gè)人數(shù)字助理(personal digital assistant,PDA)等。該GPS天線模組100包括射頻連接器10、內(nèi)置天線模組20、外置天線 模組30、GPS接收模組40、開關(guān)模組50及控制器60。
[0019]該射頻連接器10為便攜式電子裝置I的標(biāo)準(zhǔn)化接口，可電性連接外部元器件與內(nèi) 部元器件。
[0020]該內(nèi)置天線模組20通過射頻連接器10電性連接到GPS接收模組40，用于接收GPS 無線電信號(hào)。該內(nèi)置天線模組20還通過射頻連接器10電性連接至該便攜式電子裝置I的 射頻模組(圖未示)，并從射頻模組饋入電流信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)天線功能，收發(fā)多個(gè)頻段的無線電 信號(hào)，滿足消費(fèi)者對(duì)便攜式電子裝置I適用于多個(gè)通信標(biāo)準(zhǔn)的要求。
[0021]該外置天線模組30可拔插地電性連接至該射頻連接器10，用于接收GPS信號(hào)。本 實(shí)施例中，該外置天線模組30為主動(dòng)式圓極化天線，其增益比內(nèi)置天線模組20的增益高 3dB，具有更佳的GPS定位性能。該外置天線模組30包括天線32及集成于天線32輸入端 的低噪聲放大器(Low Noise Amplifier,LNA)34。該LNA34可加強(qiáng)天線32在弱信號(hào)場(chǎng)合， 例如周邊有高建筑物遮擋或室內(nèi)時(shí)的收訊性能。[0022]該GPS接收模組40電性連接至該射頻連接器10，用于接收該內(nèi)置天線模組20或 外置天線模組30傳送的GPS信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)GPS定位功能。
[0023]該開關(guān)模組50電性連接至射頻連接器10與GPS接收模組40之間。
[0024]該控制器60電性連接至該開關(guān)模組50，用于控制開關(guān)模組50的通斷及提供驅(qū)動(dòng) 電壓給外置天線模組30。本實(shí)施例中，該控制器60為該便攜式電子裝置I內(nèi)的中央處理 器(central processing unit, CPU),其包括分別電性連接至該開關(guān)模組50的電源輸出引 腳VDD及控制引腳CTL。該控制引腳CTL用于控制該開關(guān)模組50的通斷。該電源輸出引腳 VDD用于供應(yīng)驅(qū)動(dòng)電壓，當(dāng)開關(guān)模組50打開時(shí)，該電源輸出引腳VDD輸出該驅(qū)動(dòng)電壓；當(dāng)開 關(guān)模組50關(guān)閉時(shí)，該電源輸出引腳VDD停止輸出驅(qū)動(dòng)電壓。
[0025]本實(shí)施例中，該便攜式電子裝置I還包括一具有觸控功能的顯示屏70，用于顯示 GPS定位的信息及用戶界面。該顯示屏70電性連接于該控制器60?？梢岳斫?，顯示屏70 的用戶界面包括一關(guān)于該開關(guān)模組50的開關(guān)選項(xiàng)，用戶通過選擇該開關(guān)選項(xiàng)設(shè)置，以觸發(fā) 該控制器60控制開關(guān)模組50的通斷。
[0026]當(dāng)該便攜式電子裝置I未接入外置天線模組30時(shí)，該便攜式電子裝置I使用該內(nèi) 置天線模組20，此時(shí)開關(guān)模組50關(guān)閉，控制器60的電源輸出引腳VDD不輸出驅(qū)動(dòng)電壓，該 GPS接收模組40可通過該內(nèi)置天線模組20接收GPS信號(hào)。
[0027]當(dāng)該便攜式電子裝置I需要更佳定位精度及速度時(shí)，可接入所述外置天線模組30 至該射頻連接器10，此時(shí)用戶可通過顯示屏70上的開關(guān)選項(xiàng)設(shè)置而觸發(fā)該控制器60，該控 制器60通過其控制引腳CTL控制該開關(guān)模組50打開，該控制器60通過其電源輸出引腳 VDD輸出驅(qū)動(dòng)電壓至該外置天線模組30以驅(qū)動(dòng)該外置天線模組30，此時(shí)該GPS接收模組40 與外置天線模組30連接而與內(nèi)置天線模組20斷開，GPS接收模組40通過該外置天線模組 30接收GPS信號(hào)，以提高該便攜式電子裝置I的GPS定位性能。
[0028]當(dāng)該外置天線模組30從便攜式電子裝置I移除時(shí)，GPS接收模組40電性連接至 內(nèi)置天線模組20，用戶通過顯示屏70上的開關(guān)選項(xiàng)設(shè)置觸發(fā)控制器60，控制器60通過控 制引腳控制開關(guān)模組50關(guān)閉并停止電源輸出引腳VDD輸出驅(qū)動(dòng)電壓，以免影響內(nèi)置天線模 組20工作。
[0029]請(qǐng)參閱圖2，本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的GPS天線模組100中內(nèi)外置天線切換方法包 括如下步驟:
[0030]步驟SOl:將外置天線模組30接入射頻連接器10。
[0031]步驟S02:在便攜式電子裝置I的顯示屏70的用戶界面設(shè)置開關(guān)選項(xiàng)。例如選擇 開關(guān)選項(xiàng)為打開。
[0032]步驟S03:控制器60通過控制引腳CTL控制開關(guān)模組50打開，并通過電源輸出引 腳VDD輸出驅(qū)動(dòng)電壓。
[0033]步驟S04: GPS接收模組40電性連接至外置天線模組30并通過外置天線模組30 接收GPS信號(hào)。此時(shí)，GPS接收模組40斷開與內(nèi)置天線模組20的連接。
[0034]步驟S05:判斷外置天線模組30是否移除于射頻連接器10。若外置天線模組30 已移除，則執(zhí)行步驟S06 ;否則返回繼續(xù)執(zhí)行步驟S04。
[0035]步驟S06:在便攜式電子裝置I的顯示屏70的用戶界面設(shè)置開關(guān)選項(xiàng)。例如選擇 開關(guān)選項(xiàng)為關(guān)閉。[0036]步驟S07:控制器60通過控制引腳CTL控制開關(guān)模組50關(guān)閉，并停止從電源輸出 引腳VDD輸出驅(qū)動(dòng)電壓。
[0037]可以理解，當(dāng)外置天線模組30接入該射頻連接器10時(shí)，便攜式電子裝置I的顯示 屏70自動(dòng)彈出該開關(guān)選擇，供用戶選擇操作。
[0038]本實(shí)用新型GPS天線模組100通過接入外置天線模組30以增強(qiáng)便攜式電子裝置 I的GPS定位精度及速度，外置天線模組30拆卸容易，位置靈活，使用方便。且當(dāng)接入外置 天線模組30時(shí)，便攜式電子裝置I向該外置天線模組30提供一驅(qū)動(dòng)電壓以驅(qū)動(dòng)外置天線 模組30，使GPS接收模組電性連接至外置天線模組30而斷開內(nèi)置天線模組20，使內(nèi)外置天 線互不影響。
【權(quán)利要求】
1.一種GPS天線模組，用于便攜式電子裝置，其特征在于，包括:內(nèi)置天線模組與外置天線模組，用于接收GPS信號(hào)，外置天線模組可插拔地接入一射 頻連接器；GPS接收模組，電性連接至射頻連接器以接收并處理內(nèi)置天線模組或外置天線模組傳 送的GPS信號(hào)；開關(guān)模組 '及控制器，用于控制該開關(guān)模組的通斷以選通內(nèi)置天線模組與外置天線模組之一通過射 頻連接器電性連接于GPS接收模組，及在選通外置天線模組時(shí)輸出一驅(qū)動(dòng)電壓至外置天線 模組以驅(qū)動(dòng)外置天線模組工作。
2.如權(quán)利要求1所述的GPS天線模組，其特征在于:當(dāng)外置天線模組接入射頻連接器 時(shí)，控制器控制開關(guān)模組打開并輸出驅(qū)動(dòng)電壓至外置天線模組以選通外置天線模組通過射 頻連接器電性連接于GPS接收模組，GPS接收模組通過外置天線模組接收GPS信號(hào)；當(dāng)外置 天線模組移除于射頻連接器時(shí)，控制器控制開關(guān)模組關(guān)閉并停止輸出驅(qū)動(dòng)電壓并選通內(nèi)置 天線模組通過射頻連接器電性連接于GPS接收模組，GPS接收模組通過內(nèi)置天線模組接收 GPS信號(hào)。
3.如權(quán)利要求1所述的GPS天線模組，其特征在于:所述控制器包括分別電性連接至 該開關(guān)模組的一控制引腳及一電源輸出引腳，該控制引腳用于控制該開關(guān)模組的通斷，該 電源輸出引腳用于輸出該驅(qū)動(dòng)電壓。
4.如權(quán)利要求1所述的GPS天線模組，其特征在于:所述GPS天線模組還包括一顯示 屏，用于顯示關(guān)于開關(guān)模組的開關(guān)選項(xiàng)的用戶界面，用戶通過選擇該開關(guān)選項(xiàng)以觸發(fā)控制 器控制開關(guān)模組的通斷及是否輸出驅(qū)動(dòng)電壓。
5.如權(quán)利要求1所述的GPS天線模組，其特征在于:所述外置天線模組為圓極化天線。
6.如權(quán)利要求5所述的GPS天線模組，其特征在于:所述外置天線模組包括天線及集 成于天線輸入端的低噪聲放大器，該低噪聲放大器用于加強(qiáng)在弱信號(hào)場(chǎng)合的收訊性能。
7.一種便攜式電子裝置，其特征在于:包括如權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的GPS天線 模組。
【文檔編號(hào)】G01S19/13GK203433115SQ201320282312
【公開日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月22日
【發(fā)明者】馮建炎 申請(qǐng)人:深圳富泰宏精密工業(yè)有限公司, 奇美通訊股份有限公司