CN111725611B - 双频天线结构及显示面板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种双频天线结构及显示面板，属于通信技术领域，其可解决现有天线结构存在部署困难以及无法满足同时覆盖多个使用频段要求的问题。本发明的双频天线结构，包括：第一天线单元，其设置在所述显示面板的显示面侧；第二天线单元，其包括至少一个子天线单元；所述子天线单元设置在所述边框的凹槽中且不与凹槽接触；参考电位板，设置在所述显示面板的基板的下表面；其中，所述第二天线单元与所述第一天线单元和所述参考电位板间均具有缝隙；所述第一天线单元与所述子天线单元、参考电位板形成第一电流回路，用于传输第一频段的电磁波信号；所述子天线单元和参考电位板形成第二电流回路，用于传输第二频段的电磁波信号。

Description

双频天线结构及显示面板
技术领域
本发明属于通信技术领域，具体涉及一种双频天线结构及显示面板。
背景技术
下一代移动通信技术5G(5th generation mobile networks，第五代移动通信技术)的目标是通过更高的传输数率、更低的时延及更强的链接健壮性等来提供更好的用户体验。毫米波频段因为具有更大带宽及更高的速率特性，因此很适合作为5G的高频载波。
毫米波频段由于具有频率高、带宽大等特点，因此会对未来5G移动终端天线的实现带来诸多挑战。目前大多数终端只部署两根天线，未来5G毫米波终端天线可达八根甚至更多，形成天线阵列。但目前终端的2G/3G/4G、蓝牙、WIFI(Wireless Fidelity，无线保真)、GPS(Global Positioning System，全球定位系统)、BDS(BeiDou Navigation SatelliteSystem，中国北斗卫星导航系统)、NFC(Near Field Communication，近场通信)、无线充电等多种频段天线占用了大部分终端天线净空区，导致5G毫米波天线阵列存在部署困难的问题，并且现有终端的天线结构无法满足同时覆盖5G毫米波多个使用频段的要求。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种双频天线结构及显示面板。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种双频天线结构，用于移动终端，所述移动终端具有显示面板和边框，所述边框上设置有凹槽；所述凹槽的深度方向垂直于所述显示面板所在平面；所述双频天线结构包括：
第一天线单元，设置在所述显示面板的显示面侧；
第二天线单元，其包括至少一个子天线单元；所述子天线单元设置在所述边框的凹槽中且不与凹槽接触；
参考电位板，设置在所述显示面板的基板的下表面；
其中，所述第二天线单元与所述第一天线单元和所述参考电位板间均具有缝隙；所述第一天线单元与所述子天线单元、参考电位板形成第一电流回路，用于传输第一频段的电磁波信号；所述子天线单元和参考电位板形成第二电流回路，用于传输第二频段的电磁波信号。
可选地，所述第一天线单元包括多个间隔排列的贴片天线。
可选地，子天线单元的数量为多个；每个所述子天线单元包括单极子天线；其中，所述单极子天线与所述贴片天线一一对应设置。
可选地，所述贴片天线包括网格结构。
可选地，所述网格结构的线宽小于或等于5um，所述网格结构的开口宽度大于或等于200um。
可选地，所述第一天线单元设置在所述显示面板的显示面侧的非显示区。
可选地，所述边框凹槽与所述子天线单元间填充有绝缘材料。
可选地，所述第一天线单元的材质为铜、金、银中的任意一种。
可选地，所述双频天线结构的工作频段为26.5-29.5GHz或24.25-27.5GHz。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种显示面板，包括如上所述的双频天线结构。
附图说明
图1为本发明实施例的一种双频天线结构的示意图；
图2为本发明实施例的一种双频天线结构的侧视图；
图3为本发明实施例的贴片天线的结构示意图；
图4为本发明实施例的参考电位板与第二天线单元之间的关系的俯视图。
其中附图标记为：1、第一天线单元；2、第二天线单元；3、显示面板；4、边框；5、接地板；6、凹槽；11、贴片天线；22、单极子天线；d、开口宽度。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
现有终端的2G/3G/4G、蓝牙、WIFI(Wireless Fidelity，无线保真)、GPS(GlobalPositioning System，全球定位系统)、BDS(BeiDou Navigation Satellite System，中国北斗卫星导航系统)、NFC(Near Field Communication，近场通信)、无线充电等多种频段天线占用了大部分终端天线净空区，导致5G毫米波天线阵列存在部署困难的问题，以及现有终端的天线结构无法满足同时覆盖5G毫米波多个使用频段的要求，针对以上问题，本发明实施例提供了一种双频天线结构，占用空间小，且实现了宽频带。
参见图1和图2，图中示出一种用于移动终端的双频天线结构，现有移动终端具有显示面板3和边框4，其中，显示面板3的种类有很多，本实施例中显示面板为LCD显示面板或刚性OLED显示面板。为了改善双频天线结构的辐射特性，边框4选用金属材质。如图1和图2所示，双频天线结构其包括第一天线单元1、第二天线单元2和参考电位板。本发明实施例以参考电位板为接地板5为例进行说明，下面均采用接地板5来描述。第一天线单元1和第二天线单元2可以为单极子天线、微带天线、阵列天线等。本实施例中，第一天线单元1包括多个间隔排列的贴片天线11，多个间隔排列的贴片天线11设置在移动终端显示面板的显示面侧。第二天线单元2包括至少一个子天线单元，每个所述子天线单元包括单极子天线22，多个单极子天线22与间隔排列的贴片天线11一一对应且设置在移动终端边框4的凹槽6中且不与凹槽接触，移动终端边框4的凹槽6与单极子天线22间填充有绝缘材料，可防止单极子天线与边框4发生短路。显示面板3的基板的下表面还设置有接地板5。
本实施例中，每个单极子天线22和与之对应的贴片天线11间具有缝隙，每个单极子天线22与接地板5间具有缝隙。贴片天线11与单极子天线22、接地板5形成第一电流回路，用于传输第一频段的电磁波信号；单极子天线22和接地板5形成第二电流回路，用于传输第二频段的电磁波信号。
具体的，由于单极子天线22与贴片天线11和接地板5间均具有缝隙，因此贴片天线11和单极子天线22均可采用电磁耦合的方式进行馈电。当贴片天线11接收或发送电磁波时，贴片天线11与单极子天线22发生电磁耦合现象，单极子天线22与接地板5发生电磁耦合现象，故而贴片天线11与单极子天线22、接地板5形成用于传输第一频段电磁波信号的第一电流回路；当单极子天线22接收或发送电磁波时，单极子天线22和接地板5发生电磁耦合现象，故而单极子天线22和接地板5形成用于传输第二频段电磁波信号的第二电流回路。
本实施通过将贴片天线11设置在显示面板的显示面侧，解决了天线部署困难的问题，以及通过贴片天线11与单极子天线22、接地板5形成第一电流回路来传输第一频段的电磁波信号，单极子天线22和接地板5形成第二电流回路来传输第二频段的电磁波信号，实现了宽频带。
本实施中，如图1所示，贴片天线11的数量为4个，该贴片天线11的数量也可以是其他数量，本领域技术人员可以根据实际产品需求调整贴片天线11的数量。贴片天线11材质包括但不限于铜、金、银中的任意一种低电阻、低损耗金属。贴片天线11可以采用磁控溅射、热蒸发、电镀等方法制备，并通过刻蚀形成在显示面板3的基板上。贴片天线11可选用网格结构，减少了贴片天线对显示面板3正常显示的影响。如图3所示，网格结构可以为金属网格线，包括ITO(氧化铟锡)线路和/或纳米银线等金属网格线。进一步为了增加贴片天线的透光性，可以根据天线尺寸、辐射频率具体设定开口、线宽的尺寸。本实施例中，网格结构的线宽设置为小于或等于5um，网格结构的开口宽d度设置为大于或等于200um。
在一些实施例中，可通过CNC(Computerized Numerical Control Machine,计算机数字控制机床)加工技术在移动终端的边框4上开设凹槽6，凹槽6的深度方向垂直于所述显示面板3所在平面，其中凹槽6的个数、大小等不做限制。
在本实施例中，显示面板3制造好后，将接地板5黏贴在显示面板3的下表面，然后利用金属线连接接地板3和移动终端的金属背板，因此，在组装完的移动终端中，如图4所示，单极子天线22与接地板5间会存在一定的缝隙，单极子天线22可利用此缝隙与接地板5采用耦合馈电方式传送信号。
在一些实施例中，为了提升天线辐射方向性，可选用移动终端的金属背板作为接地板5。在此实施例中，金属背板开设有通孔，设置在边框凹槽中的第二天线单元穿过上述通孔，第二天线单元与上述通孔不接触且留有一定缝隙，第二天线单元可利用此缝隙与金属背板采用耦合馈电方式传送信号。
在本实施例中，可选的，贴片天线11可设置在显示面板3的基板上，其中基板的材质可以是玻璃、聚酰亚胺树脂PI、石英等。通过将第一天线单元设置在显示面板的基板上，减少了天线结构的介质层数，进而减小了显示屏的厚度。可选的，为了不影响显示面板3的触控和显示功能，贴片天线1设置在显示面板的显示面侧的非显示区，具体的，贴片天线11可设置在显示面板的边缘。
本发明实施例中，双频天线结构的第一天线单元和第二天线单元同时工作在不同的频段，通过对第一天线单元参数和第二天线单元参数的调整，可使双频天线结构同时覆盖3GPP(3rd GenerationPartnership Project，第三代合作伙伴计划)网络规定的n257(26.5-29.5GHz)和n258(24.25-27.5GHz)工作频段。具体的，第一天线单元可工作在n257(26.5-29.5GHz)工作频段，第二天线单元工作在n258(24.25-27.5GHz)工作频段；或者，第一天线单元可工作在n258(24.25-27.5GHz)工作频段，第二天线单元工作在n257(26.5-29.5GHz)工作频段。
本实施例提供一种显示面板，其包括上述双频天线结构，故本实施例的移动终端可接受宽频带的信号。该移动终端可以为手机、笔记本、PAD等。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种双频天线结构，用于移动终端，所述移动终端具有显示面板和边框，所述边框上设置有凹槽；所述凹槽的深度方向垂直于所述显示面板所在平面；其特征在于，所述双频天线结构包括：
第一天线单元，其设置在所述显示面板的显示面侧；
第二天线单元，其包括至少一个子天线单元；所述子天线单元设置在所述边框的凹槽中且不与凹槽接触；所述第二天线单元与所述第一天线单元所在平面相交；
参考电位板，其设置在所述显示面板的基板的下表面，且与所述第一天线单元所在平面平行；
其中，所述第二天线单元与所述第一天线单元和所述参考电位板间均具有缝隙；所述第一天线单元与所述子天线单元、参考电位板形成第一电流回路，用于传输第一频段的电磁波信号；所述子天线单元和参考电位板形成第二电流回路，用于传输第二频段的电磁波信号。
2.根据权利要求1所述的双频天线结构，其特征在于，所述第一天线单元包括多个间隔排列的贴片天线。
3.根据权利要求2所述的双频天线结构，其特征在于，所述子天线单元的数量为多个；每个所述子天线单元包括单极子天线；其中，所述单极子天线与所述贴片天线一一对应设置。
4.根据权利要求3所述的双频天线结构，其特征在于，所述贴片天线包括网格结构。
5.根据权利要求4所述的双频天线结构，其特征在于，所述网格结构的线宽小于或等于5um，所述网格结构的开口宽度大于或等于200um。
6.根据权利要求1所述的双频天线结构，其特征在于，所述第一天线单元设置在所述显示面板的显示面侧的非显示区。
7.根据权利要求1所述的双频天线结构，其特征在于，所述边框凹槽与所述子天线单元间填充有绝缘材料。
8.根据权利要求1所述的双频天线结构，其特征在于，所述第一天线单元的材质为铜、金、银中的任意一种。
9.根据权利要求1所述的双频天线结构，其特征在于，所述双频天线结构的工作频段为26.5-29.5GHz或24.25-27.5GHz。
10.一种显示面板，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的双频天线结构。
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