CN113612872A - 一种终端设备及毫米波雷达模块 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种终端设备及毫米波雷达模块。该终端设备包括壳体、显示屏、主控芯片以及毫米波雷达模块；壳体位于显示屏的背光侧，主控芯片设置于壳体内，且主控芯片与显示屏电连接；显示屏包括显示屏反射板，显示屏反射板覆盖显示屏的显示区域；毫米波雷达模块包括通过柔性连接线连接的透明天线和雷达芯片，透明天线埋设于显示屏内且位于显示屏反射板的出光侧，雷达芯片设置于显示屏的背光侧；雷达芯片与主控芯片电连接。该终端设备可以在实现毫米波信号传输的同时，能够给保证显示屏较高的屏占比，提高了透明天线设计的自由度。

Description

一种终端设备及毫米波雷达模块

技术领域

本发明涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种终端设备及毫米波雷达模块。

背景技术

毫米波雷达具有带宽宽、准直性强、分辨率高、隐私性好、全天候工作等特性，在军事和汽车电子领域得到广泛应用。

其中，60GHz频段的毫米波雷达结合智能目标识别算法可以有效识别人体姿态和手势命令，在智能家居和无线终端设备领域市场前景广阔。在无线终端设备上，为减小器件体积、降低成本，常规方案是将雷达天线与雷达收发电路集成在一个芯片上；但是由于显示面板存在金属反射板，雷达天线无法穿透金属，因此在显示面板顶部为雷达天线预留一定的净空区，这样的设计会减小显示区域的面积。

可见，目前毫米波雷达集成到终端设备的方案设计既不符合当前高屏占比的审美需求，也不利于其他器件的堆叠布局。

发明内容

本发明实施例提供了一种终端设备及毫米波雷达模块，可以在不影响屏占比的情况下应用毫米波雷达。

第一方面，本发明实施例提供了一种终端设备，该终端设备包括：壳体、显示屏、主控芯片以及毫米波雷达模块；所述壳体位于所述显示屏的背光侧，所述主控芯片设置于所述壳体内，且所述主控芯片与所述显示屏电连接；所述显示屏包括显示屏反射板，所述显示屏反射板覆盖所述显示屏的显示区域；

所述毫米波雷达模块包括通过柔性连接线连接的透明天线和雷达芯片，所述透明天线埋设于所述显示屏内且位于所述显示屏反射板的出光侧，所述雷达芯片设置于所述显示屏的背光面；所述雷达芯片与所述主控芯片电连接。

上述技术方案中，透明天线与雷达芯片分离，透明天线可以设置于显示屏内并位于显示屏反射板的出光面一侧，不会影响透明天线的信号传输性能，也就不需要显示屏为透明天线预留净空区，保证显示屏较高的屏占比，提高了透明天线设计的自由度。

可选地，所述透明天线包括信号接收模组和信号发射模组，所述信号接收模组与所述雷达芯片的接收通道电连接，所述信号发射模组与所述雷达芯片的发射通道电连接。

可选地，所述信号接收模组包括四个天线单元，所述信号发射模组包括两个天线单元，每个所述天线单元的工作频率相同。

可选地，每个所述天线单元包括透明基体以及设置于透明基体内的多条金属线；

多条所述金属线交织成网格状。

可选地，每个所述天线单元的厚度为0.1-0.2mm。

可选地，所述透明天线设置于所述显示面板显示区域的边缘。

可选地，沿所述显示屏的背光面指向出光面的方向，所述显示屏包括依次层叠设置的金属反射板、显示面板、偏振片、触摸传感面板和玻璃盖板；

所述透明天线设置于所述触摸传感面板与所述偏振片之间。

可选地，所述柔性连接线的两端分别设置有第一连接器和第二连接器，所述第一连接器用于连接所述透明天线，所述第二连接器用于连接所述雷达芯片。

可选地，所述柔性连接线包括多根相互独立的单线；或，所述柔性连接线为包括多根单线的排线。

第二方面，本发明实施例还提供一种毫米波雷达，包括雷达天线和雷达芯片，所述雷达天线和所述雷达芯片通过柔性连接线连接。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种毫米波雷达的示意图；

图2为本发明实施例提供的一种终端设备的剖面结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种终端设备的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种终端设备中透明天线集成于显示屏的剖面结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种终端设备中透明天线的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种终端设备中柔性连接线的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本申请实施例还提供一种毫米波雷达，该毫米波雷达可以包括雷达天线10和雷达芯片20，雷达天线10和雷达芯片20之间通过柔性连接线30连接。这种毫米波雷达将雷达天线10和雷达芯片20分离并通过柔性连接线连接，在使用时，能够适应更多的使用场景，在保证天线性能的前提下，提高雷达天线设计的自由度。

在一种具体的使用场景中，如图2所示的本申请实施例提供的一种终端设备的剖面结构示意，该终端设备可以是手机、便携式电脑、智能手表等可以发射和接收天线信号的设备，而且，这些设备都具备显示功能，因此，这些设备在应用毫米波雷时需要考虑毫米波雷达与显示屏的屏占比的兼容问题。

具体地，该终端设备包括壳体1、显示屏2、主控芯片3以及毫米波雷达模块4；一般地，显示屏2具有出光侧和背光侧，而显示屏2安装于壳体1的表面，壳体1位于显示屏2的背光侧；具体地，显示屏2可以通过粘性材料贴合到壳体1上，其中，壳体1的材质可以选择非导电塑胶材质，壳体1的尺寸可以选择140mm×80mm×8mm，显示屏2的尺寸可以选择138mm×78mm；主控芯片3设置于壳体内，且主控芯片3与显示屏2电连接，以控制显示屏2的显示。其中，显示屏2包括有显示屏反射板21，显示屏反射板21为金属材质，其覆盖显示屏2的整个显示区域。在图1中，显示屏反射板21设置于显示屏2的背光侧。

上述毫米波雷达模块4具体包括通过柔性连接线43连接的透明天线41和雷达芯片42，其中透明天线41用于天线信号的发射与接收，雷达芯片42则与主控芯片3电连接，实现毫米波雷达模块4与主控芯片3的信号交互。

透明天线41埋设于显示屏2内，透明天线41可以穿过光线，因此不会影响显示屏2的显示；同时，透明天线41位于显示屏反射板21的出光侧，透明天线41的天线信号的发射与接收不会被显示屏反射板21影响，也不会破坏显示屏2的结构，不存在要实现毫米波信号传输必须牺牲占屏比的问题，实现了毫米波和占屏比的兼容。并且，将透明天线41集成到显示屏2内后，显示屏反射板21可以充当透明天线41的金属地。

雷达芯片42则设置于显示屏2的背光面，且雷达芯片42与主控芯片3电连接，主控芯片3可以与雷达芯片42实现信号交互的同时，主控芯片3与雷达芯片42之间的线路连接能够实现较短的走线，损耗较小，且能节省空间。

具体地，由于透明天线41是透明的，所以透明天线41可以设置于显示面板2显示区域的任何位置，边缘、中心都可以。一种优选的方式中，如图3所示，透明天线41可以设置于显示面板2显示区域A的边缘，具体位于显示区域A的顶部。应当理解，设置于显示区域A的边缘的透明天线41可以与雷达芯片43之间通过更短的柔性连接线43连接。其中，透明天线41、柔性连接线43、雷达芯片42以及主控芯片3均以虚线示出。

图4示出了显示屏2的一种剖面结构，沿显示屏2的背光面指向出光面的方向，显示屏2包括依次层叠设置的金属反射板21、显示面板22、偏振片23、触摸传感面板24以及玻璃盖板25，透明天线41可以通过光学胶5粘接在触摸传感面板24与偏振片23之间。

其中，透明天线41可以是收发共用的一套天线，也可以是收发分离的两套天线。一种可能的实现方式中，透明天线41具体包括用于接收电磁信号的信号接收模组和用于发射电磁信号的信号发射模组，其中，信号接收模组与雷达芯片42的接收通道电连接，而信号发射模组则与雷达芯片42的发射通道电连接。

具体地，上述接收模组包括四个天线单元，这四个天线单元通过低损耗传输线与雷达芯片42的接收通道电连接；而信号发射模组则包括两个天线单元，这两个天线单元通过低损耗的传输线与雷达芯片42的发射通道电连接。

其中，每个天线单元的工作频率相同；而天线单元的形状本申请并不做限定，每个天线单元的形状可以相同也可以不同，有利于透明天线41的空间布局与结构设计。另外，天线单元的种类也不做限定，例如，天线单元具体可以是贴片天线或其他类型的天线。

一种实施例中，如图5所示，每个天线单元包括透明基体411以及设置于透明基体411内的多条金属线412，多条金属线412交织成网格状，透明基体411可以具体为透明树脂材料，每个天线单元的厚度可以选择为0.1-0.2mm。

透明天线41与雷达芯片42之间通过柔性连接线43连接，此处的柔性连接线43是柔性的，可以实现弯折，节省空间。且透明天线41和雷达芯片42分别位于金属反射板21的两侧，柔性连接线43走线路径较短，能够减少路径损耗。

其中柔性连接线43具体包括金属键合线以及包覆于金属键合线外周的LCP(Liquid Crystal Polymer，液晶聚合物)或MPI(Modified PI，改性聚酰亚胺)，其在信号传输中具有低损耗的优势。具体地，柔性连接线43可以包括多根相互独立的单线；或者，柔性连接线43还可以是包括多根单线的排线。应当理解，包括多根单线的排线的在结构上更为整齐，方便布线。

一种可能实现的方式中，如图6所示，在柔性连接线43的两端分别设置有第一连接器431和第二连接器432，第一连接器431用于连接透明天线41，第二连接器用于连接雷达芯片42，第一连接器431和第二连接器432的使用能够提高柔性连接线43与透明天线41、雷达芯片42之间的信号连接稳定性。

本申请实施例还提供一种毫米波雷达，该毫米波雷达可以包括透明天线41和雷达芯片42，透明天线41和雷达芯片42之间通过柔性连接线43连接。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种终端设备，其特征在于，包括：壳体、显示屏、主控芯片以及毫米波雷达模块；所述壳体位于所述显示屏的背光侧，所述主控芯片设置于所述壳体内，且所述主控芯片与所述显示屏电连接；所述显示屏包括显示屏反射板，所述显示屏反射板覆盖所述显示屏的显示区域；

所述毫米波雷达模块包括通过柔性连接线连接的透明天线和雷达芯片，所述透明天线埋设于所述显示屏内且位于所述显示屏反射板的出光侧，所述雷达芯片设置于所述显示屏的背光面；所述雷达芯片与所述主控芯片电连接。

2.如权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述透明天线包括信号接收模组和信号发射模组，所述信号接收模组与所述雷达芯片的接收通道电连接，所述信号发射模组与所述雷达芯片的发射通道电连接。

3.如权利要求2所述的终端设备，其特征在于，所述信号接收模组包括四个天线单元，所述信号发射模组包括两个天线单元，每个所述天线单元的工作频率相同。

4.如权利要求3所述的终端设备，其特征在于，每个所述天线单元包括透明基体以及设置于透明基体内的多条金属线；

多条所述金属线交织成网格状。

5.如权利要求3所述的终端设备，其特征在于，每个所述天线单元的厚度为0.1-0.2mm。

6.如权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述透明天线设置于所述显示面板显示区域的边缘。

7.如权利要求1所述的终端设备，其特征在于，沿所述显示屏的背光面指向出光面的方向，所述显示屏包括依次层叠设置的金属反射板、显示面板、偏振片、触摸传感面板和玻璃盖板；

所述透明天线设置于所述触摸传感面板与所述偏振片之间。

8.如权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述柔性连接线的两端分别设置有第一连接器和第二连接器，所述第一连接器用于连接所述透明天线，所述第二连接器用于连接所述雷达芯片。

9.如权利要求1-8中任一项所述的终端设备，其特征在于，所述柔性连接线包括多根相互独立的单线；或，所述柔性连接线为包括多根单线的排线。

10.一种毫米波雷达模块，其特征在于，包括雷达天线和雷达芯片，所述雷达天线和所述雷达芯片通过柔性连接线连接。

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