CN115802736A - 抗干扰结构和电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种抗干扰结构和电子设备,涉及电子设备技术领域,用于解决如何抑制电子设备内部天线发射的信号对功能器件干扰的问题。其中,该抗干扰结构应用于电子设备。该抗干扰结构包括第一导体、第二导体和滤波功能件。第一导体与接地端耦接,且第一导体至少部分覆盖功能器件。第二导体位于第一导体靠近天线的一侧。滤波功能件分别与第一导体和第二导体耦接。滤波功能件被配置为导通第二导体向第一导体传输的第一信号,并且阻隔第二导体向第一导体传输的第二信号。第一信号为基于电子设备内部静电形成于第二导体上的信号,第二信号为基于天线发射信号形成于第二导体上的信号,第二信号的频率大于第一信号的频率。
Description
技术领域
本申请涉及电子设备技术领域,尤其涉及一种抗干扰结构和电子设备。
背景技术
手机、平板电脑、雷达、广播、电视等电子设备,都是通过无线信号来传递信息的,每个电子设备都需要具有无线信号的发射和接收的功能。在电子设备中,用来实现发射和接收无线信号的装置称为天线。
由于电子设备的体积有限,天线发射的信号容易对电子设备内部其他的功能器件造成干扰,降低电子设备的可靠性。
发明内容
本申请实施例提供一种抗干扰结构和电子设备,用于解决如何抑制电子设备内部天线发射的信号对功能器件干扰的问题。
为达到上述目的,本申请的实施例采用如下技术方案:
第一方面,提供了一种抗干扰结构。该抗干扰结构应用于电子设备,电子设备包括功能器件和包括天线。该抗干扰结构包括第一导体、第二导体和滤波功能件。第一导体与接地端耦接,且第一导体至少部分覆盖功能器件。第二导体位于第一导体靠近天线的一侧。滤波功能件分别与第一导体和第二导体耦接。滤波功能件被配置为导通第二导体向第一导体传输的第一信号,并且阻隔第二导体向第一导体传输的第二信号。第一信号为基于电子设备内部静电形成于第二导体上的信号,第二信号为基于天线发射信号形成于第二导体上的信号,第二信号的频率大于第一信号的频率。
本申请的实施例中,第一导体可以为第一铜箔,第二导体可以为第二铜箔。其中,第一铜箔可以覆盖部分功能器件并且与电子设备的接地器件耦接,第二导体位于第一导体靠近天线的一侧且也可以覆盖部分功能器件。
由于天线发射的信号会在更靠近天线的铜箔上耦合形成干扰电流,因此天线发射的信号会在第二铜箔上耦合形成高频干扰信号。另外,由于第二铜箔未与接地器件耦接,第二铜箔上还会受到电子设备内部其他功能器件的影响,而积聚静电能量,形成低频静电信号。
上述第一信号可以包括低频静电信号,上述第二信号可以包括高频干扰信号。滤波功能件被配置为导通第二导体向第一导体传输的低频静电信号,并且阻隔第二导体向第一导体传输的高频干扰信号。
这样,第二铜箔上的低频静电信号能够通过滤波功能件传导至第一铜箔,并通过与第一铜箔耦接的接地器件进行泄放。而第二铜箔上的高频干扰信号无法通过滤波功能件传导至第一铜箔,从而抑制甚至避免高频干扰信号在第一铜箔对功能器件造成干扰。因此,本实施例中的抗干扰结构能够抑制甚至避免天线产生的高频干扰信号传输至第一铜箔而对功能器件造成信号干扰,提升电子设备运行的可靠性。同时,抗干扰结构中第二铜箔的低频静电信号又能够传输至第一铜箔,并通过与第一铜箔耦接的接地器件进行泄放,实现电子设备的静电防护的效果。
在第一方面的一些实施例中,滤波功能件包括具有电感特性的第一导线。第一导线分别与第一导体和第二导体耦接。可以理解地,第一铜箔和第二铜箔直接通过第一导线实现耦接。
第一导线具有“高阻低通”的电感特性。“高阻低通”具体是指容许低于截止频率的信号通过,并且高于截止频率的信号不能通过。因此,第一导线能够容易低于截止频率的低频静电信号从第二铜箔传输至第一铜箔,并且阻止高于截止频率的高频干扰信号从第二铜箔传输至第一铜箔。
本实施例中,不利用电子设备内部的其他结构也无需额外增加电感器等滤波器件,只通过直接连接第一铜箔和第二铜箔的第一导线,实现第一铜箔与第二铜箔之间的耦接并且实现对低频静电信号的导通和对高频干扰信号的阻隔。这样,在抗干扰结构实现抵抗外界信号对功能器件造成信号干扰的前提下,能够降低抗干扰结构的制作成本。
在第一方面的一些实施例中,第一导线的形状包括直线、折线、曲线中的至少一者。例如第一导线为直线导线;又例如第一导线为折线导线;还例如第一导线一段为直线导线,另一段为折线导线。
其中,第一导线为直线导线能够简化第一导线的制作难度,提高抗干扰结构的制备效率。第一导线为折线导线,在第一铜箔和第二铜箔之间形成有多个折线段;这样能够增加第一导线的电感值,提升第一导线的滤波效果。
在第一方面的一些实施例中,第一导线、第一导体和第二导体包括相同的导电材料。这样,能够便于计算第一铜箔和第二铜箔之间的电感值。
在第一方面的一些实施例中,第一导线、第一导体和第二导体为相互连接的一体结构。
示例性地,第一铜箔、第二铜箔和第一导线为一张铜箔局部切割后形成的三个部分,因此在未完全切断铜箔后形成的第一铜箔、第二铜箔和第一导线具有相同的材料,并且为相互连接的一体结构。
本实施例中,抗干扰结构无需额外增加电感器等滤波器件,只需要铜箔本身的材料就组成了第一导体、第二导体和滤波功能件。这样,在抗干扰结构实现抵抗外界信号对功能器件造成信号干扰的前提下,能够降低抗干扰结构的制作成本。
在第一方面的一些实施例中,抗干扰结构还包括电路板。电路板包括相互分离的第一导电件和第二导电件。第一导体与第一导电件耦接,第二导体与第二导电件耦接,滤波功能件分别与电路板上的第一导电件和第二导电件耦接。
本实施例中,还利用了电子设备内部已有的电路板,辅助第一铜箔和第二铜箔之间的耦接。示例性地,第一铜箔和第二铜箔覆盖的显示面板的柔性电路板上设计有相互分离的第一导电件和第二导电件。第一导体可以通过导电胶与第一导电件耦接,第二导体可以通过导电胶与第二导电件耦接。
滤波功能件分别与电路板上的第一导电件和第二导电件耦接,从而实现了第一铜箔与第二铜箔之间的耦接关系。可以理解地,第二铜箔上的低频静电信号可以依次经过第二导电件、滤波功能件、第一导电件传导至第一铜箔,从而通过与第一铜箔耦接的接地器件进行静电泄放。
本实施例中,利用电子设备内部已有的电路板辅助滤波功能件分别耦接第一铜箔和第二铜箔,能够提高抗干扰结构的可靠性,进而提升抵抗外界信号对功能器件造成信号干扰的可靠性。
在第一方面的一些实施例中,电路板上设有两个漏铜结构,两个漏铜结构分别作为第一导电件和第二导电件。第一导电件通过导电胶与第一导体耦接,第二导电件通过导电胶与第二导体耦接。
可以理解地,柔性电路板表面覆盖有阻焊剂薄膜,用于保护电路板上的导线同时起到对电路板上导线与外界绝缘的作用。其中,漏铜结构上没有阻焊剂覆盖,从而可以用于与覆盖电路板的铜箔耦接。
在一些示例中,第一铜箔在电路板上的正投影至少部分覆盖第一导电件。例如第一铜箔在柔性电路板上的正投影完全覆盖第一导电件;又例如,第一铜箔在柔性电路板上的正投影覆盖部分第一导电件。这样,通过将第一铜箔下压即可使得下压后的第一铜箔利用导电胶与柔性电路板上的第一导电件耦接,提升第一铜箔与第一导电件耦接的便利性,降低抗干扰结构的制备难度。另外,第二铜箔在柔性电路板上的正投影也可以至少部分覆盖第二导电件,且具有相同的效果,此处不作赘述。
在第一方面的一些实施例中,滤波功能件包括电感器。电感器具有“高阻低通”的特性,因此电感器对于高频干扰信号而言,电感器处于开路状态,第二铜箔向第一铜箔传输的高频干扰信号被阻止;对于低频静电信号而言,电感器处于闭路状态,第二铜箔向第一铜箔传输的低频静电信号传输至第一铜箔。
在第一方面的一些实施例中,电路板包括互不重叠的布线区和器件区。第一导电件和第二导电件位于布线区内,电感器位于器件区内。
可以理解地,布线区包括多条信号走线,示例性地,显示面板的柔性电路板用于向扫描驱动电路提供控制信号、以及向数据驱动电路提供数据信号。器件区包括多个电子器件,例如包括电阻、电容、晶体振荡器、晶体管等合适的电子器件,电子器件的种类和数量可以根据实际需求而确定,此处不作限定。滤波功能件可以设置于柔性电路板的器件区,从而不影响柔性电路板中布线区中信号走线的排布。
在第一方面的一些实施例中,电路板还包括第一转接线和第二转接线。第一转接线的一端伸入布线区耦接第一导电件,第一转接线的另一端伸入器件区耦接电感器。第二转接线的一端伸入布线区耦接第二导电件,第二转接线的另一端伸入器件区耦接电感器。
示例性地,柔性电路板还包括连接布线区内第一导电件和器件区内滤波功能件的第一转接线、以及连接布线区内第二导电件和器件区内滤波功能件的第二转接线。第一转接线和第二转接线可以增加第一铜箔和第二铜箔之间的电感值。
本实施例中,通过将第一导电件和第二导电件设置于布线区内,电感器设置于器件区内,能够不影响柔性电路板中布线区中信号走线的排布,减少对柔性电路板的改造工作量,提升抗干扰结构的制作效率。
在第一方面的一些实施例中,第一信号的频率小于300 MHz。第一信号包括低频静电信号,低频静电信号的频率小于300MHz,例如290MHz、250MHz、200MHz、150MHz、100MHz、75MHz、50MHz等合适的频率,此处不作限定。
第二信号的频率大于或等于300 MHz。第二信号包括高频干扰信号,高频干扰信号的频率大于或等于300MHz,例如300MHz、450MHz、600MHz、750MHz、900MHz、1GHZ、1.2GHZ、1.5GHZ等合适的频率,此处不作限定。
本实施例中,通过区分高频干扰信号与低频静电信号的频率区间,能够确保滤波功能件准确地使低频静电信号从第二铜箔传导至第一铜箔;同时阻止高频干扰信号从第二铜箔传导至第一铜箔。确保了抗干扰结构避免天线产生的高频干扰信号对功能器件造成信号干扰,以及实现电子设备的静电防护的效果。
在第一方面的一些实施例中,第一导体和第二导体包括金属箔。金属箔用于覆盖功能器件的信号接口靠近所述天线的一侧。金属箔可以是铜箔、铝箔、银箔、锡箔等合适的金属箔。金属箔覆盖功能器件的信号接口,能够形成屏蔽信号接口与外界信号的屏蔽壳体。这样,抗干扰结构能够抑制甚至避免天线产生的高频干扰信号传输至第一导体而对功能器件的信号接口造成信号干扰,提升电子设备运行的可靠性。
第二方面,还提供了一种电子设备。该电子设备包括天线、功能器件和抗干扰结构。抗干扰结构可以为如第一方面中任一实施例提供的抗干扰结构。抗干扰结构的第一导体至少部分覆盖功能器件,以抑制天线发射的信号对功能器件的干扰。
由于本申请提供的电子设备包括上述第一方面任一实施例所述的抗干扰结构,因此二者可以解决相同的技术问题,并达到相同的效果。
附图说明
图1为本申请一些实施例提供的电子设备的结构示意图;
图2为沿图1中A-A’线形成的剖视图;
图3为图1中B区域的放大示意图;
图4为本申请一些实施例在图1中B区域的放大示意图;
图5为本申请另一些实施例提供的抗干扰结构的俯视图;
图6为沿图5中C-C’线形成的剖视图;
图7为本申请另一些实施例提供的抗干扰结构的俯视图;
图8为沿图7中D-D’线形成的剖视图;
图9为本申请另一些实施例提供的抗干扰结构的结构示意图;
图10为本申请另一些实施例提供的抗干扰结构的结构示意图;
图11为图3对应方案的另一种结构示意图;
图12为图4对应方案的另一种结构示意图;
图13为图11和图12对应的两种方案在不同频率下信号隔离度的示意图;
图14为图11和图12对应的两种方案在不同频率下电场强度的示意图。
具体实施方式
在本申请实施例中,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
在本申请实施例中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
本申请的实施例提供一种电子设备。该电子设备可以为具有无线通信功能的一类电子设备,例如手机、笔记本电脑、平板电脑、电视、导航仪等。本申请的实施例之后以如图1所示的手机为例进行说明。
具体地,请参阅图1至图3,其中,图1为本申请一些实施例提供的手机的结构示意图;图2为沿图1中A-A’线形成的剖视图;图3为图1中B区域的放大图。该手机100可以包括框体10、以及位于框体10内的多个功能器件。示例性地,框体10包括底盖11、以及与底盖11边缘连接并且围成封闭形状的围框12。底盖11和围框12共同围成一侧开口的容纳腔。
示例性地,功能器件包括显示面板20。显示面板20安装于容纳腔的开口位置,使得显示面板20和底盖11相互配合共同限定出容纳空间。
手机100中的其他功能器件还可以收容于容纳空间内部。例如手机100中的容纳空间还可以包括电池、存储器、处理器等功能器件,此处不作限定。
上述底盖11可以为平板结构,也可以为弧形板结构,还可以一部分为平板结构且另一部分为弧形板结构,还可以是其他合适的结构,此处不作限定。围框12和底盖11可以包括相同的材料,并且为相互连接的一体结构。示例性地,围框12和底盖11可以通过一次注塑成型工艺制作得到。
显示面板20可以为刚性显示面板,也可以为柔性显示面板。例如,显示面板20可以为有机发光二极管(organic light-emitting diode,OLED)显示面板,有源矩阵有机发光二极体或主动矩阵有机发光二极体(active-matrix organic light-emitting diode,AMOLED)显示面板,迷你发光二极管(mini organic light-emitting diode)显示面板,微型发光二极管(micro organic light-emitting diode)显示面板,量子点发光二极管(quantum dot light emitting diode,QLED)显示面板,液晶显示屏(liquid crystaldisplay,LCD)。
显示面板20中搭载有驱动电路的柔性电路板(flexible printed circuit,FPC)位于容纳空间内,并且与容纳空间内部的其他功能器件耦接,从而获得驱动信号,实现显示面板20对图像画面的显示。
由于手机100内部空间有限,不同功能器件之间的间隔距离较近,容易出现其他功能器件产生的信号对某个功能器件上信号造成影响,降低该功能器件运行可靠性的问题。示例性地,手机100内部的其他功能器件产生的信号会对显示面板20的FPC上移动产业处理器接口(mobile industry processor interface,MIPI)的信号造成干扰,降低显示面板20的可靠性。为了屏蔽显示面板20之外的功能器件产生的信号对显示面板20运行的影响,手机100还可以包括对显示面板20的FPC进行覆盖接地处理的电磁屏蔽材料(electromagnetic interference,EMI)。示例性地,如图3所示,利用铜箔40’覆盖显示面板20的FPC 21,并且将铜箔40’与接地端GND耦接。这样,覆盖FPC的铜箔构成屏蔽壳,阻挡其他功能器件产生的信号靠近显示面板20的FPC 21,确保显示面板20的正常运行;并且,铜箔40’接地能够对铜箔40’上的静电通过接地端GND进行释放(electro static discharge,ESD),防止静电对手机100内各功能器件的伤害,提升手机100的可靠性。
在一些示例中,手机100的容纳空间内还可以设有接地器件(又称为系统地)。手机100内部的功能器件可以与接地器件耦接,用于释放自身积聚的静电,从而防止功能器件因静电而运行不稳定甚至因静电而损坏的问题,提高手机100的运行的可靠性。上述铜箔40’与接地端GND耦接,可以理解为铜箔40’与接地器件耦接。
上述对FPC进行覆盖且同时具有抗电磁干扰作用和ESD防护作用的材料,除了铜箔之外,也可以是例如铝箔、银箔、锡箔等合适的金属箔,此处不作限定。本申请的实施例以铜箔为例进行举例说明。
需要说明的是,本申请的实施例并不限于显示面板20这一个功能器件包括进行电磁屏蔽和ESD防护的铜箔,其他的功能器件同样也可以包括覆盖自身的铜箔。示例性地,扬声器也可以包括覆盖扬声器接口的铜箔,从而屏蔽其他功能器件产生的信号干扰扬声器接口的信号,确保扬声器的正常出声;并且,铜箔接地能够防止静电对手机100内各功能器件的伤害,提升手机100的可靠性。
另外,手机100还可以包括天线30。天线30可以设置于框体10的表面,用于向手机外侧发射无线信号或者接收外侧的无线信号。示例性地,围框12上可以设置有缺口,天线30可以设置于围框12的缺口处。
天线30在工作过程中,特别是在手机100信号不佳的场景(例如地下室、电梯、以及野外等场景)下、以及接听来电和拨打电话的瞬间,天线30进行大功率发射会产生较强的近场干扰,天线30发射的信号会与附近的铜箔耦合形成干扰电流。
在此基础上,如图3所示,若覆盖显示面板20中FPC的铜箔和接地器件耦接的接地位置(即接地端GND的位置)距离天线30较远的情况下,干扰电流在铜箔上流向接地位置的泄放路径(如图3中黑色粗线所示)较长,泄放过程中传导至显示面板20的FPC 21上的MIPI25时,容易对MIPI 25造成信号干扰,导致显示面板20出现花屏、闪屏的现象,降低手机100的运行的可靠性。
一些方案中,为了解决干扰电流在铜箔上传导至MIPI并对MIPI造成信号干扰的问题,将铜箔进行切断,以避免铜箔上的干扰电流传导至显示面板20的FPC上的MIPI,从而避免铜箔上的干扰电流对MIPI造成信号干扰。然而,切断后的两个铜箔中包括与接地器件耦接的第一铜箔和与接地器件失去耦接的第二铜箔,其中,第二铜箔形成了“浮地”结构(即与大地无导体连接)。这样,第二铜箔在手机100中会不断积聚静电能量引起强烈的静电放电,对手机100内的功能器件造成危害;同时引发天线杂波的问题。
基于此,本申请的实施例中提供一种抗干扰结构和电子设备,以克服上述天线发射的信号会与覆盖显示面板的FPC的铜箔耦合形成干扰电流,并且干扰电流在铜箔上泄放过程中容易对显示面板的MIPI造成信号干扰的问题。
如图4所示,抗干扰结构包括第一导体、第二导体和滤波功能件60。为了便于理解,继续基于上述铜箔的示例进行说明,其中,第一导体可以理解为上述第一铜箔40,第二导体可以理解为上述第二铜箔50。其中,第一铜箔40用于覆盖上述显示面板20中MIPI靠近天线30的一侧,以屏蔽天线30发出的信号对MIPI造成干扰。
如图4所示,第二铜箔50位于第一铜箔40靠近天线30的一侧。由于天线30发射的信号会在更靠近天线30的铜箔上耦合形成干扰电流,因此天线30发射的信号会在第二铜箔50上耦合形成干扰电流。
需要说明的是,天线30在第二铜箔50上耦合形成的干扰电流例如为高频干扰信号,具体的,高频干扰信号的频率大于或等于300MHz(兆赫兹),例如300MHz、450MHz、600MHz、750MHz、900MHz、1GHZ(吉赫兹)、1.2GHZ、1.5GHZ等合适的频率,此处不作限定。
第二铜箔50上的静电泄放电流为低频静电信号,具体的,低频静电信号的频率小于300MHz,例如290MHz、250MHz、200MHz、150MHz、100MHz、75MHz、50MHz等合适的频率,此处不作限定。
在一些实施例中,如图5和图6所示,第一铜箔40和第二铜箔50相互独立。可以理解地,铜箔被完全切断形成了相互分离的第一铜箔40和第二铜箔50。
本实施例中还利用了手机100内部已有的电路板,辅助第一铜箔40和第二铜箔50之间的耦接。
示例性地,如图5和图6所示,第一铜箔40和第二铜箔50覆盖的显示面板20的FPC21上设计有相互分离的第一导电件211和第二导电件212。示例性地,FPC上设有两个漏铜结构,两个漏铜结构分别作为第一导电件211和第二导电件212。
可以理解地,FPC 21表面覆盖有阻焊剂薄膜,用于保护FPC上的导线同时起到使FPC上导线与外界绝缘的作用。其中,漏铜结构上没有阻焊剂覆盖,从而可以用于与覆盖FPC21的铜箔耦接。当然,第一导电件211和第二导电件212也可以是其他能够与铜箔耦接的导电结构,此处不作限定。
第一铜箔40与第一导电件211耦接,第二铜箔50与第二导电件212耦接。示例性地,第一铜箔40可以通过贯穿阻焊剂薄膜的导电胶70与第一导电件211耦接;类似地,第二铜箔50也可以通过贯穿阻焊剂薄膜的导电胶70与第二导电件212耦接。
本实施例中,利用电子设备内部已有的电路板辅助滤波功能件60分别耦接第一铜箔40和第二铜箔50,能够提高抗干扰结构的可靠性,进而提升抵抗外界信号对功能器件造成信号干扰的可靠性。
在一些示例中,第一铜箔在FPC上的正投影至少部分覆盖第一导电件211。例如,如图5所示,第一铜箔40在FPC上的正投影完全覆盖第一导电件211;又例如,第一铜箔40在FPC上的正投影覆盖部分第一导电件211。这样,通过将第一铜箔40下压即可使得下压后的第一铜箔40利用导电胶70与FPC上的第一导电件211耦接,提升第一铜箔40与第一导电件211耦接的便利性,降低抗干扰结构的制备难度。另外,第二铜箔50在FPC上的正投影也可以至少部分覆盖第二导电件212,且具有相同的效果,此处不作赘述。
结合图4所示,FPC 21还可以包括互不重叠的布线区A1和器件区A2。可以理解地,布线区A1包括多条信号走线,用于向显示面板20的驱动电路提供驱动信号。器件区A2包括多个电子器件,例如包括电阻、电容、晶体振荡器、晶体管等合适的电子器件,电子器件的种类和数量可以根据显示面板的实际需求而确定,此处不作限定。
其中,第一导电件211和第二导电件212位于布线区A1内。滤波功能件60位于器件区A2。滤波功能件60可以设置于柔性电路板的器件区,从而不影响柔性电路板中布线区A1中信号走线的排布。
在一些示例中,电路板还包括第一转接线和第二转接线。第一转接线的一端伸入布线区A1耦接第一导电件211,第一转接线的另一端伸入器件区A2耦接电感器。第二转接线的一端伸入布线区A1耦接第二导电件212,第二转接线的另一端伸入器件区A2耦接滤波功能件60。
可以理解地,FPC还包括连接布线区A1内第一导电件211和器件区A2内滤波功能件60的第一转接线、以及连接布线区A1内第二导电件212和器件区A2内滤波功能件60的第二转接线。第一转接线和第二转接线可以增加第一铜箔和第二铜箔之间的电感值。
滤波功能件60被配置为导通第二铜箔向第一铜箔传输的第一信号,并且阻隔第二铜箔向第一导体传输的第二信号。其中,第二信号的频率大于第一信号的频率。可以理解地,滤波功能件60为低通滤波器,具体“高阻低通”的特性。“高阻低通”具体是指容许低于截止频率的信号通过,并且高于截止频率的信号不能通过。
本申请的实施例中,第一信号包括上述低频静电信号,第二信号包括上述高频干扰信号。
在一些示例中,滤波功能件60被配置为导通第二铜箔50向第一铜箔40传输的低频静电信号,并且阻隔第二铜箔50向第一铜箔40传输的高频干扰信号。此时,滤波功能件60的截止频率为300MHz。在其他示例中,可以选择不同的滤波功能件60实现调整滤波功能件60的截止频率。
在一些实施例中,如图5和图6所示,滤波功能件60可以包括电感器L0。电感器L0的引脚焊接于器件区A2内。
电感器L0具有“高阻低通”的特性,因此电感器L0对于高频干扰信号而言,电感器L0处于开路状态,第二铜箔向第一铜箔传输的高频干扰信号被阻止;对于低频静电信号而言,电感器L0处于闭路状态,第二铜箔向第一铜箔传输的低频静电信号传输至第一铜箔。可以理解地,第二铜箔上的低频静电信号可以依次经过第二导电件212、电感器L0、第一导电件211传导至第一铜箔,从而通过与第一铜箔耦接的接地器件进行静电泄放。
在此基础上,电感器L0可以为可调电感器。可调电感器可以根据抗干扰结构的实际需求,调整电感器L0的电感大小,进而调整电感器L0的截止频率。
本实施例中,通过将具有“高阻低通”特性的电感器L0作为滤波功能件60预先设置在FPC的器件区内,之后将第一铜箔与第一导电件211耦接、将第二铜箔与第二导电件212耦接,使得第一铜箔和第二铜箔分别与电感器L0耦接。通过电感器L0导通第二铜箔向第一铜箔传输的低频静电信号,并且阻隔第二铜箔向第一铜箔传输的高频干扰信号。这样,抗干扰结构能够避免天线30产生的高频干扰信号传输至第一铜箔而对显示面板20的MIPI造成信号干扰,避免显示面板20出现花屏、闪屏的现象,提升手机100的运行的可靠性。同时,抗干扰结构中第二铜箔的低频静电信号又能够传输至第一铜箔,并通过与第一铜箔耦接的接地器件进行泄放,实现手机100的ESD防护的效果。
在一些实施例中,第一铜箔和第二铜箔也相互独立。可以理解地,铜箔被完全切断形成了相互分离的第一铜箔和第二铜箔。
如图7和图8所示,第一铜箔40和第二铜箔50覆盖的显示面板20中的FPC 21上设计有相互分离的第一导电件211和第二导电件212。示例性地,FPC上设有两个漏铜结构,两个漏铜结构分别作为第一导电件211和第二导电件212。
可以理解地,FPC21表面覆盖有阻焊剂薄膜,用于保护FPC上的导线同时起到使FPC上导线与外界绝缘的作用。其中,漏铜结构上没有阻焊剂覆盖,从而可以用于与覆盖FPC21的铜箔耦接。当然,第一导电件211和第二导电件212也可以是其他能够与铜箔耦接的导电结构,此处不作限定。
第一铜箔40与第一导电件211耦接,第二铜箔50与第二导电件212耦接。示例性地,第一铜箔40可以通过贯穿阻焊剂薄膜的导电胶70与第一导电件211耦接;类似地,第二铜箔50也可以通过贯穿阻焊剂薄膜的导电胶70与第二导电件212耦接。
在一些示例中,第一铜箔40在FPC上的正投影至少部分覆盖第一导电件211。例如,如图7所示,第一铜箔40在FPC上的正投影完全覆盖第一导电件211;又例如,第一铜箔40在FPC上的正投影覆盖部分第一导电件211。这样,通过将第一铜箔40下压即可使得下压后的第一铜箔40利用导电胶70与FPC上的第一导电件211耦接,提升第一铜箔40与第一导电件211耦接的便利性,降低抗干扰结构的制备难度。另外,第二铜箔50在FPC上的正投影也可以至少部分覆盖第二导电件212,且具有相同的效果,此处不作赘述。
结合图4所示,FPC 21还可以包括互不重叠的布线区A1和器件区A2。可以理解地,布线区A1包括多条信号走线,用于向显示面板20的扫描驱动电路提供控制信号、以及向数据驱动电路提供数据信号。器件区A2包括多个电子器件,例如包括电阻、电容、晶体振荡器、晶体管等合适的电子器件,电子器件的种类和数量可以根据显示面板的实际需求而确定,此处不作限定。
如图7和图8所示,本实施例中,滤波功能件60为具有电感特性的导线L2。第一导电件211、第二导电件212和导线L2均位于布线区A1内。可以理解地,在FPC的制作阶段,导线L2可以和布线区A1内其他的信号走线通过一次构图工艺制作得到,并且FPC上的导线L2可以和布线区A1内其他的信号走线共同覆盖有阻焊剂。
导线L2具有与电感相同的“高阻低通”的特性。因此导线L2对于高频干扰信号而言,电感器处于开路状态,第二铜箔向第一铜箔传输的高频干扰信号被阻止;对于低频静电信号而言,导线L2处于闭路状态,第二铜箔向第一铜箔传输的低频静电信号传输至第一铜箔。
示例性地,导线L2的等效电感值可以根据如下公式近似计算:
其中,l为导线L2的长度;w为导线L2的宽度。
在此基础上,可以通过预先设计导线L2的长度和宽度,使得导线L2具有预想的电感值,从而具有预想的电感特性。这样,本实施例可以不需要额外增加电感器等滤波器件,能够节约抗干扰结构的成本。另外,也不需要制作延伸到器件区A2的、用于将滤波功能件60与第一导电件211和第二导电件212连接的转接线;本实施例中第一导电件211和第二导电件212通过导线L2连接,导线L2可以设置在第一铜箔40和第二铜箔50之间,不必延伸到器件区A2,能够简化FPC的布线结构。
本实施例中,通过将具有电感特性的导线L2预先设置在FPC内,之后将第一铜箔40与第一导电件211耦接、将第二铜箔50与第二导电件212耦接;通过导线L2导通第二铜箔50向第一铜箔40传输的低频静电信号,并且阻隔第二铜箔50向第一铜箔40传输的高频干扰信号。这样,抗干扰结构能够避免天线30产生的高频干扰信号传输至第一铜箔40而对显示面板20的MIPI造成信号干扰,避免显示面板20出现花屏、闪屏的现象,提升手机100的运行的可靠性。同时,抗干扰结构中第二铜箔50的低频静电信号又能够传输至第一铜箔40,并通过与第一铜箔40耦接的接地器件进行泄放,实现手机100的ESD防护的效果。
在一些实施例中,第一铜箔40和第二铜箔50可以相互连接。示例性地,铜箔被部分切断形成了局部连接的第一铜箔40和第二铜箔50。如图9和图10所示,铜箔切断的位置保留了一段宽度较小的铜箔导线L1。滤波功能件60包括该铜箔导线L1,且该铜箔导线L1可以与上述导线L2一样具有电感特性。
本实施例中,第一铜箔40和第二铜箔50之间的耦接没有借助显示面板20的FPC,因此不需要对手机100中显示面板20的FPC进行特殊设计,能够提升手机100中显示面板20的FPC的适配度,同时简化FPC的设计和制作。
由于第一铜箔40、第二铜箔50和铜箔导线L1本身就是属于切割之前的铜箔,是一张铜箔局部切割后形成的三个部分。因此在未完全切断铜箔后形成的第一铜箔40、第二铜箔50和铜箔导线L1具有相同的材料,并且为相互连接的一体结构。
本实施例中,抗干扰结构无需额外增加电感器等滤波器件,只需要铜箔本身的材料就组成了第一导体、第二导体和滤波功能件。这样,在抗干扰结构实现抵抗外界信号对功能器件造成信号干扰的前提下,能够降低抗干扰结构的制作成本。
在一些示例中,铜箔导线L1的形状可以为直线、折线、曲线中的至少一者。例如如图9所示,铜箔导线L1为直线导线。这样能够简化铜箔导线L1的制作难度,提高抗干扰结构的制备效率。又例如如图10所示,铜箔导线L1为折线导线,铜箔导线L1在第一铜箔40和第二铜箔50之间形成有多个折线段。这样能够增加铜箔导线L1的电感值,提升铜箔导线L1的滤波效果。还例如铜箔导线L1一段为直线导线,另一段为折线导线。
示例性地,铜箔导线L1的等效电感值可以根据如下公式近似计算:
其中,l为铜箔导线L1的长度;w为铜箔导线L1的宽度。
在此基础上,可以通过预先设计铜箔导线L1的长度和宽度,使得铜箔导线L1具有预想的电感值,从而具有预想的电感特性。这样,本实施例可以不需要额外增加电感器等滤波功能件件,并且也无需导电胶将铜箔与FPC上的导电件进行耦接,能够节约抗干扰结构的成本。
本实施例中,无需对FPC进行改造,直接通过铜箔上的铜箔导线L1连接第一铜箔40和第二铜箔50,实现第一铜箔40与第二铜箔50之间的耦接。通过铜箔导线L1导通第二铜箔50向第一铜箔40传输的低频静电信号,并且阻隔第二铜箔50向第一铜箔40传输的高频干扰信号。这样,抗干扰结构能够避免天线30产生的高频干扰信号传输至第一铜箔40而对显示面板20的MIPI造成信号干扰,避免显示面板20出现花屏、闪屏的现象,提升手机100的运行的可靠性。同时,抗干扰结构中第二铜箔50的静电信号又能够传输至第一铜箔40,并通过与第一铜箔40耦接的接地器件进行泄放,实现手机100的ESD防护的效果。
在另一些实施例中,也可以第一铜箔40和第二铜箔50相互分离,通过具有电感特性的导线直接与第一铜箔40和第二铜箔50连接,此处不作限定。本实施例同样具有不借助电子设备其他结构实现第一铜箔和第二铜箔直接耦接的有益效果,此处不再赘述。
请参阅图11至图13,其中,图11为覆盖显示面板中FPC的铜箔未切割的结构图;图12为本申请的实施例中抗干扰结构覆盖显示面板中FPC的结构图;图13为图11和图12对应的两种方案在不同频率下信号隔离度的示意图,其中,图13中横轴为信号频率、纵轴为信号隔离度数值。图13中可以看出来,相对于覆盖显示面板中FPC的铜箔未切割的方案,本申请的实施例抗干扰结构可以有效的增大天线与FPC上MIPI之间的隔离度,从而提高屏幕的抗扰能力。其中,在信号频率为2.1GHz这个天线关键频率下,本申请的实施例提供的抗干扰结构的方案对MIPI的隔离效果,明显优于铜箔未切割的方案对MIPI的隔离效果。
请参阅图11、图12和图14,其中,图14为图11和图12对应的两种方案在不同频率下电场强度的示意图,其中,图14中横轴为信号频率、纵轴为电场强度数值。可以看出来,相对于覆盖显示面板中FPC的铜箔未切割的的方案,本申请的实施例提供的抗干扰结构可以有效的降低FPC上MIPI附近的电场强度,从而提高屏幕的抗扰能力。其中,在信号频率为2.1GHz这个天线关键频率下,本申请的实施例提供的抗干扰结构的方案降低MIPI附近电场强度的效果,明显优于铜箔未切割的方案降低MIPI附近电场强度的效果。
综上所述,本申请的实施例中,能够利用具有“高阻低通”特性的电感器或导线作为滤波功能件,导通第二铜箔向第一铜箔传输的低频静电信号,并且阻隔第二铜箔向第一铜箔传输的高频干扰信号。这样,抗干扰结构能够避免天线30产生的高频干扰信号传输至第一铜箔而对显示面板20的MIPI造成信号干扰,避免显示面板20出现花屏、闪屏的现象,提升手机100的运行的可靠性。同时,抗干扰结构中第二铜箔的低频静电信号又能够传输至第一铜箔,并通过与第一铜箔耦接的接地器件进行泄放,实现手机100的ESD防护的效果。
在本说明书的描述中,具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (14)
1.一种抗干扰结构,其特征在于,应用于电子设备,所述电子设备包括功能器件和天线;所述抗干扰结构包括:
第一导体,与接地端耦接;所述第一导体至少部分覆盖所述功能器件;
第二导体,位于所述第一导体靠近所述天线的一侧;
滤波功能件,分别与所述第一导体和所述第二导体耦接;所述滤波功能件被配置为导通所述第二导体向所述第一导体传输的第一信号,并且阻隔所述第二导体向所述第一导体传输的第二信号;所述第一信号为基于所述电子设备内部静电形成于所述第二导体上的信号,所述第二信号为基于所述天线发射信号形成于所述第二导体上的信号,所述第二信号的频率大于所述第一信号的频率。
2.根据权利要求1所述的抗干扰结构,其特征在于,所述滤波功能件包括具有电感特性的第一导线;所述第一导线分别与所述第一导体和所述第二导体耦接。
3.根据权利要求2所述的抗干扰结构,其特征在于,所述第一导线的形状包括直线、折线、曲线中的至少一者。
4.根据权利要求2或3所述的抗干扰结构,其特征在于,所述第一导线、所述第一导体和所述第二导体包括相同的导电材料。
5.根据权利要求4所述的抗干扰结构,其特征在于,所述第一导线、所述第一导体和所述第二导体为相互连接的一体结构。
6.根据权利要求1所述的抗干扰结构,其特征在于,所述抗干扰结构还包括电路板;所述电路板包括相互分离的第一导电件和第二导电件;
所述第一导体与所述第一导电件耦接,所述第二导体与所述第二导电件耦接,所述滤波功能件分别与所述电路板上的所述第一导电件和所述第二导电件耦接。
7.根据权利要求6所述的抗干扰结构,其特征在于,所述电路板上设有两个漏铜结构,所述两个漏铜结构分别作为所述第一导电件和所述第二导电件;
所述第一导电件通过导电胶与所述第一导体耦接,所述第二导电件通过导电胶与所述第二导体耦接。
8.根据权利要求6所述的抗干扰结构,其特征在于,所述滤波功能件包括具有电感特性的第二导线;所述第二导线位于所述电路板上,且分别与所述电路板上的所述第一导电件和所述第二导电件耦接。
9.根据权利要求6所述的抗干扰结构,其特征在于,所述滤波功能件包括电感器。
10.根据权利要求9所述的抗干扰结构,其特征在于,所述电路板包括互不重叠的布线区和器件区,所述第一导电件和所述第二导电件位于所述布线区内,所述电感器位于所述器件区内。
11.根据权利要求10所述的抗干扰结构,其特征在于,所述电路板还包括第一转接线和第二转接线;
所述第一转接线的一端伸入所述布线区耦接所述第一导电件,所述第一转接线的另一端伸入所述器件区耦接所述电感器;
所述第二转接线的一端伸入所述布线区耦接所述第二导电件,所述第二转接线的另一端伸入所述器件区耦接所述电感器。
12.根据权利要求1所述的抗干扰结构,其特征在于,所述第一信号的频率小于300MHz,所述第二信号的频率大于或等于300 MHz。
13.根据权利要求1所述的抗干扰结构,其特征在于,所述第一导体和所述第二导体包括金属箔,所述金属箔用于覆盖所述功能器件的信号接口靠近所述天线的一侧。
14.一种电子设备,其特征在于,包括:
天线;
功能器件;以及
抗干扰结构,为如权利要求1-13中任一项所述的抗干扰结构;所述抗干扰结构的第一导体至少部分覆盖所述功能器件,以抑制所述天线发射的信号对所述功能器件的干扰。
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