【技术实现步骤摘要】
本申请涉及传感检测，尤其涉及一种超声传感器及其工作方法、电子设备。
技术介绍
1、在超声传感器中，超声波收发器可被用于通过超声传输媒介朝待检测对象发送超声波，并接收待检测对象反射回的超声波，以完成对待检测对象的检测。
2、例如，在指纹超声传感器中，超声波收发器发出的超声波可发送到手指，并在指纹的脊线和谷线处按不同强度反射回超声波收发器。反射信号可被处理，产生指纹的图像，以完成指纹图像的获取和识别。
3、但是，随着应用场景的多样化，对超声传感器的性能提出了更高的要求。
技术实现思路
1、本申请实施例提供一种超声传感器及其工作方法、电子设备，用于提高超声传感器的性能。
2、为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：
3、本申请实施例的第一方面，提供一种超声传感器，包括：基底、设置在基底上的第一超声波发射信号输入端口和第二超声波发射信号输入端口、以及依次设置在基底同一侧的电路层、第一电极层、第一压电层、中间电极层、第二压电层以及第二电极层。电路层包括间隔设置的多个像素电路，第一电极层包括间隔设置的多个电极块，多个像素电路与多个电极块对应耦接；其中，第一压电层和第二压电层的极化方向相同；第一电极层和第二电极层均耦接于第一超声波发射信号输入端口，中间电极层与第二超声波发射信号输入端口耦接。
4、本申请实施例提供的超声传感器包括第一压电层和第二压电层，由于第一压电层靠近基底一侧的第一电极层和第二压电层背离基底一侧的第二电极层均接收第一超
5、在一种可能的实现方式中，第一压电层到第二压电层的厚度波长比之和大于或者等于1/4+n，小于或等于3/4+n，其中，n为大于或等于0的整数。通过将第一压电层到第二压电层的厚度波长比之和限定在大于或者等于1/4+n，小于或等于3/4+n，使第一压电层发出的第一超声波和第二压电层发出的第二超声波具有二分之一波长的相位差，在经过第一压电层和第二压电层之间的膜层后实现有效叠加，可以增加超声传感器的环路灵敏度，提高指纹对比度，以提升超声传感器的性能，从而提高超声传感器的识别能力。
6、在一种可能的实现方式中，第一压电层到第二压电层的厚度波长比之和小于1/4+n，其中，n为大于或等于0的整数。通过将第一压电层到第二压电层的厚度波长比之和限定在小于1/4+n，第一压电层发出的第一超声波和第二压电层发出的第二超声波经过中间叠层后，可减少机械/声学/电学串扰，增加信噪比。
7、在一种可能的实现方式中，中间电极层包括依次层叠设置的第一导电层、连接层以及第二导电层；第一导电层靠近第一压电层设置，第二导电层靠近第二压电层设置。在中间电极层包括第一导电层、连接层以及第二导电层的情况下，可通过调整连接层的厚度来调节超声传感器的频率，由于不改变导电层的厚度，因此几乎不会影响超声传感器的性能，将超声传感器20的性能与频率解耦，具有更高的适配性。
8、在一种可能的实现方式中，连接层的材料包括导电材料或者绝缘材料。连接层的选材范围较广，适应性强。
9、在一种可能的实现方式中，中间电极层为单膜层结构。单膜层结构的中间电极层方便激励电压的施加与检测回波信号时的接地，结构简单、厚度小。
10、在一种可能的实现方式中，超声传感器还包括设置在第二电极层远离基底一侧的保护层。保护层可以保护第二电极层，另外，通过调整保护层的厚度，可以调解超声传感器的频率。
11、在一种可能的实现方式中，超声传感器还包括设置在第二电极层远离基底一侧的补强层。补强层可以为超声传感器提供支撑力，通过设置补强层可以增强超声传感器的模组强度，尤其是基底为柔性基底时，效果更为显著。另外，通过模拟仿真发现，通过设置补强层，还可以增强超声传感器的信噪比，提升超声波信号的一致性。
12、在一种可能的实现方式中，第一压电层包括间隔设置的多个第一压电单元，多个第一压电单元与多个电极块对应设置。通过将第一压电层设置为包括多个第一压电单元的结构，可以优化超声传感器的串扰问题，提高灵敏度，进一步提升超声传感器的性能。
13、在一种可能的实现方式中，第一压电单元在基底上的投影覆盖电极块在基底上的投影。这样一来，可以增大第一压电单元的信号接收面积，以增大信号值。
14、在一种可能的实现方式中，相邻第一压电单元之间的间隙处的声阻抗与第一压电单元的声阻抗不同。这样一来，可以进一步优化超声传感器的串扰问题，提高灵敏度，提升超声传感器的性能。
15、在一种可能的实现方式中，第二压电层包括间隔设置的多个第二压电单元，多个第二压电单元与多个电极块对应设置。通过将第二压电层设置为包括多个第二压电单元的结构，可以进一步优化超声传感器的串扰问题，提高灵敏度，提升超声传感器的性能。
16、在一种可能的实现方式中，第一超声波发射信号输入端口和第二超声波发射信号输入端口被配置为接收不同的激励电压。这是一种可能的结构。
17、在一种可能的实现方式中，超声传感器还包括回波信号输出端，电路层与回波信号输出端耦接。这是一种可能的结构。
18、本申请实施例的第二方面，提供一种超声传感器，包括：基底、以及依次设置在基底同一侧的第一电极层、第一压电层、中间电极层、第二压电层以及第二电极层。第一电极层包括间隔设置的多个电极块；其中，第一压电层和第二压电层的极化方向相同。第一压电层到第二压电层的厚度波长比之和大于或者等于1/4+n，小于或等于3/4+n。或者，第一压电层到第二压电层的厚度波长比之和小于1/4+n。其中，n为大于或等于0的整数其中，n为大于或等于0的整数。这样一来，有助于实现第一压电层发出的第一超声波和第二压电层发出的第二超声波的有效叠加，提升超声传感器的环路灵敏度和信噪比，提升超声传感器的性能。
19、本申请实施例的第三方面，提供一种电子设备，包括超声传感器和印刷电路板；超声传感器与印刷电路板耦接；超声传感器包括第一方面和第二方面任一项的超声传感器。
20、在一种可能的实现方式中，电子设备还包括触摸接触层；触摸接触层设置在基底背离第二电极层一侧。这是一种可能的结构。
21、在一种可能的实现方式中，电子设备还包括触摸接触层；触摸接触层设置在第二电极层背离基底一侧。这是一种可能的结构。
22、在一种可能的实现方式中，触摸接触层包括显示屏或者盖板。这是一种可能的结构。
23、本申请实施例的第四方面，提供一种超声传本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种超声传感器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的超声传感器，其特征在于，所述第一压电层到所述第二压电层的厚度波长比之和大于或者等于14+N，小于或等于34+N，其中，N为大于或等于0的整数。
3.根据权利要求1所述的超声传感器，其特征在于，所述第一压电层到所述第二压电层的厚度波长比之和小于14+N，其中，N为大于或等于0的整数。
4.根据权利要求1-3任一项所述的超声传感器，其特征在于，所述中间电极层包括依次层叠设置的第一导电层、连接层以及第二导电层；
5.根据权利要求4所述的超声传感器，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的超声传感器，其特征在于，所述连接层的材料包括导电材料或者绝缘材料。
7.根据权利要求1-3任一项所述的超声传感器，其特征在于，所述中间电极层为单膜层结构。
8.根据权利要求1-7任一项所述的超声传感器，其特征在于，所述超声传感器还包括设置在所述第二电极层远离所述基底一侧的绝缘保护层。
9.根据权利要求1-8任一项所述的超声传感器，其特征在于，所述超
10.根据权利要求1-9任一项所述的超声传感器，其特征在于，所述第一压电层包括间隔设置的多个第一压电单元，所述多个第一压电单元与所述多个电极块对应设置。
11.根据权利要求10所述的超声传感器，其特征在于，所述第一压电单元在所述基底上的投影覆盖所述电极块在所述基底上的投影。
12.根据权利要求10或11所述的超声传感器，其特征在于，相邻所述第一压电单元之间的间隙处的声阻抗与所述第一压电单元的声阻抗不同。
13.根据权利要求1-12任一项所述的超声传感器，其特征在于，所述第二压电层包括间隔设置的多个第二压电单元，所述多个第二压电单元与所述多个电极块对应设置。
14.根据权利要求1-13任一项所述的超声传感器，其特征在于，所述第一超声波发射信号输入端口和所述第二超声波发射信号输入端口被配置为接收不同的激励电压。
15.根据权利要求1-14任一项所述的超声传感器，其特征在于，所述超声传感器还包括回波信号输出端，所述电路层与所述回波信号输出端耦接。
16.一种电子设备，其特征在于，包括超声传感器和印刷电路板；所述超声传感器与所述印刷电路板耦接；所述超声传感器包括权利要求1-15任一项所述的超声传感器。
17.根据权利要求16所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括触摸接触层；
18.根据权利要求16或17所述的电子设备，其特征在于，所述触摸接触层包括显示屏或者盖板。
19.一种超声传感器的工作方法，其特征在于，超声传感器包括设置在基底上的第一超声波发射信号输入端口、第二超声波发射信号输入端口、电路层、第一电极层、第一压电层、中间电极层、第二压电层以及第二电极层；所述电路层包括间隔设置的多个像素电路，所述第一电极层包括间隔设置的多个电极块，所述多个像素电路与所述多个电极块对应耦接；
...【技术特征摘要】
1.一种超声传感器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的超声传感器，其特征在于，所述第一压电层到所述第二压电层的厚度波长比之和大于或者等于14+n，小于或等于34+n，其中，n为大于或等于0的整数。
3.根据权利要求1所述的超声传感器，其特征在于，所述第一压电层到所述第二压电层的厚度波长比之和小于14+n，其中，n为大于或等于0的整数。
4.根据权利要求1-3任一项所述的超声传感器，其特征在于，所述中间电极层包括依次层叠设置的第一导电层、连接层以及第二导电层；
5.根据权利要求4所述的超声传感器，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的超声传感器，其特征在于，所述连接层的材料包括导电材料或者绝缘材料。
7.根据权利要求1-3任一项所述的超声传感器，其特征在于，所述中间电极层为单膜层结构。
8.根据权利要求1-7任一项所述的超声传感器，其特征在于，所述超声传感器还包括设置在所述第二电极层远离所述基底一侧的绝缘保护层。
9.根据权利要求1-8任一项所述的超声传感器，其特征在于，所述超声传感器还包括设置在所述第二电极层远离所述基底一侧的补强层。
10.根据权利要求1-9任一项所述的超声传感器，其特征在于，所述第一压电层包括间隔设置的多个第一压电单元，所述多个第一压电单元与所述多个电极块对应设置。
11.根据权利要求10所述的超声传感器，其特征在于，所述第一压电单元在所述基底上的投影覆盖所述电极块在所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：姜滔，庞于，陈旭颖，于媛媛，冯鹏斐，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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