電纜數據機模塊以及發送器－接收器的製作方法

2023-05-19 05:41:06

專利名稱：電纜數據機模塊以及發送器－接收器的製作方法
技術領域：
本發明涉及電纜數據機模塊，其使安裝在電路板上的信號端子的有害輻射可以減少，電路板適合於處理通過同軸連接器輸入到電路板的或從那裡輸出的信號，有害輻射可能疊加在輸入信號或輸出信號上。本發明也涉及內裝有這種電纜數據機模塊的發送器-接收器。
背景技術：
在通過射頻(RF)電纜(同軸連接器)從外部接收信號或者發送由內部電路處理的信號到外部的發送器-接收器中，電路板放入由金屬等製成的防護殼中，防護殼具有防止或減少有害電磁波輻射的作用。這防止有害輻射疊加在待由電路板處理的接收信號或由電路板產生的信號上。
但是，隨著對發送器-接收器小型化要求的增加，保護電路板的防護殼與發送器-接收器外殼之間的空間已減小。由於這個緣故，在製造過程中將需要某些調節，例如，在發送器-接收器中安裝防護殼之後，將RF連接器安裝在防護殼上特定位置。
日本未經審查專利申請8-32267號(圖1和2以及段落 ， 和 )公開一種電子設備機殼，其中提供有F型連接器的射頻電路板夾在第一和第二防護板之間，並且所得到的結構用樹脂製成的殼體以及蓋子遮蓋，使得防止水和雨的進入。
此外，日本未經審查專利申請10-75082號(圖5到7，11和12以及段落 ， ， 和 )公開一種薄無線設備，其具有金屬板樹脂固定框架和金屬殼，其中固定框架圍住提供有用於連接天線的連接器的電路板組件，金屬殼容納固定框架和電路板組件。
而且，日本未經審查專利申請3-224295號(圖1，第三頁左下列的1到20行，以及權利要求1)公開一種數據機機殼的裝配結構，其中電路板用彈性樹脂材料塑型的上和下蓋子(包括側面)，前面板，以及後面板來遮蓋。
另外，日本未經審查專利申請2002-16524號(圖1和6，段落 到 ，以及權利要求11)公開一種發送器-接收器射頻設備，其中整體地提供有同軸電纜附件的電路板其四側用防護板遮蓋，從而增強通信質量。
即使前述四個專利申請中公開的技術選擇性地組合以保護電路板，完全抑制有害輻射也是困難的。
由於發送器-接收器的小型化需求所引起的保護電路板的防護殼與發送器-接收器外殼之間減小的空間，安裝RF連接器的製造步驟需要某些調節。由於這個緣故，工作性能和裝配效率降低。
另外，例如，當從電路板伸出的一組端子和RF連接器朝不同方向時，設法將包含RF連接器和電路板的防護殼放入具有很小空間的外殼可能導致端子折斷或變形。

發明內容
本發明一個目的在於提供一種電纜數據機模塊，其易於裝配，使有害輻射可以減小，並且可以進行高質量信號的發送和接收。本發明另一個目的在於提供一種內裝有上述這種電纜數據機模塊的發送器-接收器。
根據本發明一個方面，提供一種電纜數據機模塊設備，包括用來發送和接收高頻信號的同軸連接器；同軸連接器連到上面並在平行於其表面的方向從其外圍伸出的電路板；以及在其對應於同軸連接器的部分形成有切口部分以避開同軸連接器，使電路板可以從垂直於電路板表面的方向放入的第一防護殼。
根據本發明另一個方面，提供一種發送器-接收器，包括電纜數據機模塊，其具有用來發送或接收高頻信號的同軸連接器、同軸連接器連到上面並在平行於其表面的方向從其外圍伸出的電路板，以及在其對應於同軸連接器的部分形成有切口部分以避開同軸連接器，使電路板可以從垂直於電路板表面的方向放入的第一防護殼；以及電源單元，其提供電力給電纜數據機模塊，該電纜數據機模塊以電源單元供給的電力工作來發送或接收高頻信號。


圖1是作為根據本發明一種實施方案內裝有電纜數據機模塊的發送器-接收器實例的CATV終端設備的透視圖；圖2是裝入圖1CATV終端設備內部的電纜數據機模塊的信號處理系統的框圖；圖3是說明放置在圖1CATV終端設備中主電路板上的電纜數據機模塊的結構實例的分解透視圖；圖4是說明放置在圖1CATV終端設備中主電路板上的電纜數據機模塊的另一個結構實例的分解透視圖；圖5是說明放置在圖1CATV終端設備中主電路板上的電纜數據機模塊的又一個結構實例的分解透視圖；圖6是說明內裝有電纜數據機模塊的發送器-接收器的另一個實例的框圖。
具體實施例方式
本發明的一種實施方案將在下文參照附圖來詳細描述。圖1顯示一般地用1指示的作為數據通信終端的電纜電視(CATV)終端設備，其連接到CATV網絡並使用戶可以接收視頻節目、音樂節目，或從電臺發送的字符數據以及由他或她輸入待發送到節目發射臺的信息。
視頻信號或字符數據通過比方說90到860MHz數量級的高頻接收信號(下行信號)從中心電臺傳送到每個終端(用戶)。另一方面，信息可以通過比方說5到65MHz數量級的高頻發送信號從每個終端傳送到中心電臺。
如圖1中所示，CATV終端設備1包括外殼2，主電路板3，電源電路板4，電纜數據機模塊5，前面板6，以及後面板7。
雖然沒有詳細描述，在前面板6上安裝有指示有沒有來自接收通道或中心電臺的收進郵件等的顯示設備、電源開關、用於音頻輸出的聲音插座、適合於接收遠程控制器的控制信號的光接收器，等等。
雖然沒有詳細描述，在後面板7上安裝有適合於輸出視頻信號到顯示單元例如陰極射線管(CRT)的視頻輸出端子、適合於輸出音頻信號到顯示單元或音頻再現系統的音頻端子、提供工業電力給電源電路板4的AC線、提供在電纜數據機模塊5上預先確定位置的RF連接器，等等。RF連接器將在下面描述。
電纜數據機模塊5如圖2中所示包括RF電纜連到上面的RF連接器(同軸連接器)51，其用來發送信號到中心電臺(CATV廣播電臺)或者從那裡接收信號；下面將描述的各種電路和功能塊安裝到上面的電路板21；適合於處理通過RF連接器51輸入或輸出的高頻信號的調諧單元22；適合於將由調諧單元22變頻的下行信號(模擬信號)轉換成數位訊號的模擬到數字轉換器23；適合於將已被模擬到數字轉換器23轉換成數位訊號的下行信號解調以提供數據的解調器單元24；適合於產生上行信號(數位訊號)的介質訪問控制(MAC)單元25；適合於將由MAC單元25產生的上行信號轉換成模擬信號的數字到模擬轉換器26；符合乙太網標準用來將輸入MAC單元的下行信號輸出到外部設備的接口27；控制各種電路和功能塊的操作的主控制電路(微計算機)28；以及存儲器29。電纜數據機模塊5安裝在主電路板3上預先確定位置並處於這樣的狀態，即RF連接器51例如在後面板7上預先確定位置伸向外部。
RF連接器51通過例如焊接、填隙或觸靴在適當位置裝配到電路板21上。RF連接器51裝配在電路板21上，使得其芯線，或信號線在平行於電路板21表面的方向從電路板21的外圍伸向外部。可選地，RF連接器51可以用這樣一種方式裝配到電路板21上，即芯線的尖頭部分彎曲以垂直於電路板21的表面並插入電路板21中。用於驅動電纜數據機模塊5的電力從放置在主電路板3上的電源電路板4供給。
圖3顯示放置在圖1中所示CATV終端設備1的主電路板3上的電纜數據機模塊5的結構實例。電纜數據機模塊5具有防護殼34，防護殼34具有六面體等形狀，並且包括類似框架的金屬殼31、第一蓋子32，以及第二蓋子33。金屬殼31在垂直於電路板21表面的方向在四個側面圍住提供有參照圖2而描述的各種電路和功能塊的電路板21，並且保護電路板21免受外部電磁波傷害。第一蓋子32遮蓋金屬殼31的一個開口，也就是起到該開口的蓋子作用並保護電路板21免受外部電磁波傷害。第二蓋子33遮蓋金屬殼31的另一個開口，也就是起到該開口的蓋子作用並保護不受外部電磁波傷害。
用來輸入信號到參照圖2描述的各種電路和功能塊或者從那裡輸出信號的預先確定數目的端子35排列在電路板21上適當位置。每個端子35都包含穿通電容以過濾外部噪聲或有害信號。
每個端子35穿過四面體形式的成型金屬殼31的預先確定側面，並且從那裡伸出以連接到防護殼34的外部。在實際製造過程中，端子35先行裝配在防護殼34的預先確定側面上，然後插入提供在電路板21中的相應孔並通過例如焊接而連接到電路板21上的電路圖形。也就是，待連接到電路板21的每個端子35的末端部分在同先行在電路板21中形成的相應通孔的軸線方向平行的方向上彎曲。
防護殼34在其預先確定側面，也就是與端子35裝配到上面的四面體成型金屬殼31的那側不同的側面形成有切口部分34A，以避開裝配在電路板21上的RF連接器51，並使它可以暴露到防護殼的外部。
也就是，在四面體成型金屬殼31的特定側面提供對應於RF連接器51的切口部分34A使金屬殼31可以在垂直於已裝配在電路板21上的RF連接器51的軸線的方向上裝配到電路板21上，使得待插入電路板21中相應通孔的每個端子35的末端部分變成平行於該通孔的軸線。
因此，在將金屬殼31裝配到電路板21時，在圍住電路板21的四面體成型金屬殼31的特定側面提供像避開裝配在電路板21的RF連接器51這種形狀的切口部分34A，使裝配在金屬殼31上的端子35的末端部分可以垂直地插入電路板21的相應孔中，而金屬殼31和電路板21保持水平。
換句話說，通過在金屬殼31的特定側面形成切口部分34A，使得金屬殼31可以從與RF連接器51伸展方向垂直的方向裝配到電路板21上，電路板21可以從垂直於電路板21表面的方向放入金屬殼31。
該配置防止RF連接器51和金屬殼31不希望有的接觸，並且使裝配在金屬殼31上的端子35的末端部分可以確實地插入電路板21的相應通孔中。如果端子不能確實地插入相應通孔中，它們可能會彎曲。
由於這個緣故，防止不希望有的缺陷在RF連接器51和端子35的任一個或兩者中產生以及防止端子不希望有的彎曲變得可能。另外，將端子35已先行連到上面的金屬殼31裝配到RF連接器51裝配在上面的電路板21的過程變得容易，從而執行該過程所需的時間減少。
這使電纜數據機模塊5本身和包含電纜數據機模塊5的CATV終端設備1的裝配成本可以減少，導致最終產品成本減少。
通過將遮蓋四面體成型金屬殼31另一開口的第二蓋子33的並接近裝配在電路板21上的RF連接器51的那個部分向金屬殼31那側伸出(或彎曲)，從而在RF連接器51附近形成防護部分33A，在金屬殼31中形成的開口(切口部分34A)區域減小。防護部分33A不需要與第二蓋子33整合，而可以是分立件。
該配置使經過開口或切口部分34A的進入有害輻射或由電纜數據機模塊5的內部電路產生的輸出有害輻射可以減少。由於這個緣故，可以進行高質量信號的發送和接收。
使用圖3中所示的防護殼34，雖然四面體形式的金屬殼31具有兩個開側，第一蓋子32可以與金屬殼31整體形成，在這種情況下金屬殼將具有一個開側。
圖4顯示圖1到3中所示電纜數據機模塊的修改型。在圖4的實例中，待放置在電纜數據機模塊的電路板21上的調諧器22放入分立的防護殼154。
在細節上，電纜數據機模塊105提供有包括至少五個金屬側面的盒子形式的並具有類似框架的金屬殼151和調諧器蓋子152的調諧器防護殼154。金屬殼151在四個側面圍住待放置在電路板21上的調諧器單元22的電路板153，並保護調諧器免受外部電磁波傷害。調諧器蓋子152遮蓋四面體形式的金屬殼151的一個開口，並保護調諧器免受外部電磁波傷害。RF連接器51連上電路板153，並從金屬殼151的一側伸出。
用來輸入信號到調諧單元22或者從那裡輸出信號的預先確定數目的端子155排列在四面體形式的金屬殼151的一側。端子155優選地排列在與端子35排列在上面的防護殼34的那側相反的一側上。
裝配在四面體形式的防護殼151的預先確定側面上的每個端子155插入在電路板21上適當位置形成的相應一個通孔(沒有顯示)，並通過例如焊接而連接到電路板21上的特定電路圖形。也就是，每個端子155的與其裝配在金屬殼151上的末端部分相對的末端部分在與先行在電路板21中形成的相應通孔的軸線平行的方向上彎曲。
防護殼34在其預先確定側面，也就是與端子35裝配到上面的四面體成型金屬殼31的那側不同的一側上形成有切口部分34A，以使裝配在電路板21上的RF連接器51可以暴露於防護殼34的外部。
由於這個緣故，在圖4的實例中，金屬殼31可以在與從調諧器防護殼154伸出的RF連接器51的軸線垂直的方向裝配到電路板21上，也就是，使得待插入電路板21相應通孔中的每個端子35的末端部分與該通孔的軸線對齊。
換句話說，通過在金屬殼31的特定側面形成切口部分34A，使得金屬殼31可以從與RF連接器51沿著電路板153表面延伸的方向裝配到電路板153上的方向垂直的方向裝配到電路板21上，電路板21可以從垂直於電路板21表面的方向放入金屬殼31。
該配置防止RF連接器51、金屬殼31以及金屬殼151不希望有的接觸，並使端子35和155可以確實地插入電路板21的相應通孔中。如果端子不能確實地插入相應通孔中，它們可能被彎曲。
由於這個緣故，防止不希望有的缺陷在RF連接器51和/或端子35及155中產生，並防止端子不希望有的彎曲變得可能。另外，將端子35和155已先行連到上面的金屬殼31和151裝配到RF連接器51裝配在上面的電路板21的過程變得容易，從而執行該過程所需的時間減少。
這使電纜數據機模塊5本身以及包含電纜數據機模塊5的CATV終端設備1的裝配成本減小，導致最終產品成本減小。
通過將遮蓋四面體成型金屬殼31另一開口的第二蓋子33的並接近裝配在電路板21上的RF連接器51的那個部分向金屬殼31那側伸出(或彎曲)，從而在RF連接器51附近形成防護部分33A，在金屬殼31中形成的開口(切口部分34A)區域減小。防護部分33A不需要與第二蓋子33整合，而可以是分立件。
該配置使經過基於切口部分34A的開口的進入有害輻射或從電纜數據機模塊5的內部電路產生的輸出有害輻射可以減少。由於這個緣故，可以進行高質量信號的發送和接收。
圖3和4中所示的實施方案即使在伸出防護殼的部分不是RF連接器的情況下也是有效的。
例如，如圖5中所示，假設放置在電路板221不同側的部件223和224從防護殼234伸向外部。在這種情況下，通過在金屬殼231中形成切口部分234A和234B，與圖3和4的實例中相同的優點可以獲得。
另外，通過提供具有防護部分233A和233B的遮蓋四面體形式金屬殼231開口側的下蓋子233，對應於在防護殼234中形成的切口部分234A和234B的開口區域減小，這與圖3和4的實例的情況相同。適合於遮蓋切口部分234A和234B的防護部分233A和233B不需要與蓋子233整合，而可以是分立件。
該配置使經過基於切口部分234A和234B的開口的進入有害輻射或從電纜數據機模塊205的內部電路(電路板221)產生的輸出有害輻射可以減少。由於這個緣故，可以進行高質的量信號發送和接收。
雖然本發明迄此已參照圖1到5根據包含在CATV終端設備中的電纜數據機模塊而描述，本發明原理也適用於例如遊戲控制臺的終端設備，這將在下面參照圖6來描述。
例如，圖6中所示的遊戲控制臺501包括外殼502、主電路板503、電源電路板504、電纜數據機模塊505、前面板506，以及後面板507。雖然沒有詳細描述，控制器(輸入設備)511可連接到前面板506。
圖6中所示的遊戲控制臺501包括能夠存儲可從中心站下載的遊戲軟體應用、最近版本數據、高分數據等的硬碟驅動器(HDD)，以及使能夠與進入中心站的競賽者通信以建立或者斷開比賽性戰鬥遊戲的通信單元。
為了準備遊戲軟體的主體部分通過符合DVD標準的磁碟介質或滿足特定標準的存儲媒介(盒式磁帶或卡)來提供的情況，遊戲控制臺可以提供有磁碟驅動器和卡(盒式磁帶)槽。
雖然沒有詳細描述，RF連接器551連上電路板521的電纜數據機模塊505與圖3或4的情況中相同，在適當位置裝配到主電路板503上。
因為電纜數據機模塊505被防護殼534、上蓋子532，以及下殼533保護，電路板521的進入有害輻射或來自電路板的輸出有害輻射被減少。
由於這個緣故，發明的電纜數據機模塊(防護機制)的使用使可以發送或接收高質量信號。
本發明並不局限於上述實施方案。在實施本發明時，組成元素可以不背離本發明範圍和本質而不同地改變。在上面實施方案中公開的組成元素可以適當地組合來形成各種發明。例如，一些組件可以從實施方案中所示的全體組成元素中去除。另外，不同實施方案中的組成元素可以適當地組合。
權利要求
1.一種電纜數據機模塊設備，其特徵在於包括用來發送和接收高頻信號的同軸連接器(51)；同軸連接器連到上面並在平行於其表面的方向從其外圍伸出的電路板(21)；以及在其對應於同軸連接器(51)的部分形成有切口部分(34A)以避開同軸連接器(51)，使電路板(21)可以從垂直於電路板(21)表面的方向放入的第一防護殼(34)。
2.根據權利要求1的電纜數據機模塊設備，其特徵在於第一防護殼(34)具有機殼(31)以及遮蓋用框架形式的側面圍住的機殼(31)開口的蓋子(32，33)，機殼(31)具有垂直於電路板(21)表面並遮蓋電路板(21)外圍的框架形式的側面，並在其側面中對應於同軸連接器(51)的預先確定一側形成有切口部分(34A)以避開同軸連接器(51)。
3.根據權利要求2的電纜數據機模塊設備，其特徵在於蓋子(33)具有防護部分(33A)，其保護由機殼(31)的切口部分(34A)形成的開口部分。
4.根據權利要求2的電纜數據機模塊設備，其特徵在於還包括端子(35)，端子(35)裝配在機殼(31)的一個側面上，並且它們的一個末端部分在將電路板(21)從垂直於電路板(21)表面的方向放入機殼(31)中時，在它們插入形成於電路板(21)中的通孔的方向上彎曲。
5.根據權利要求1、2、3或4的電纜數據機模塊設備，其特徵在於電路板(21)包括通過同軸連接器(51)發送或接收高頻信號的模擬信號處理單元(22)，數字處理輸入到模擬信號處理單元(22)的或從那裡輸出的信號的數位訊號處理單元(23-29)，以及容納模擬信號處理單元(22)的防護殼(154)。
6.一種發送器-接收器，其特徵在於包括電纜數據機模塊(5)，其具有用來發送或接收高頻信號的同軸連接器(51)，同軸連接器(51)連到上面並在平行於其表面的方向從其外圍伸出的電路板(21)，以及在其對應於同軸連接器(51)的部分形成有切口部分(34A)以避開同軸連接器(51)，使電路板(21)可以從垂直於電路板(21)表面的方向放入的第一防護殼(34)；以及提供電力給電纜數據機模塊(5)的電源單元(4)；電纜數據機模塊(5)以電源單元(4)提供的電力工作以發送或接收高頻信號。
7.根據權利要求6的發送器-接收器，其特徵在於第一防護殼(34)具有殼(31)以及遮蓋用框架形式的側面圍住的機殼(31)開口的蓋子(32，33)，機殼(31)具有垂直於電路板(21)表面並遮蓋電路板(21)外圍的框架形式的側面，並在其側面中對應於同軸連接器(51)的預先確定那側形成有切口部分(34A)以避開同軸連接器(51)。
8.根據權利要求7的發送器-接收器，其特徵在於蓋子(33)具有防護部分(33A)，其保護由機殼(31)的切口部分(34A)形成的開口部分。
9.根據權利要求7的發送器-接收器，其特徵在於還包括端子(35)，端子(35)裝配在機殼(31)的一個側面上，並且它們的一個末端部分在將電路板(21)從垂直於電路板(21)表面的方向放入機殼(31)中時，在它們插入形成於電路板(21)中的通孔的方向上彎曲。
10.根據權利要求6、7、8或9的發送器-接收器，其特徵在於電路板(21)包括通過同軸連接器(51)發送或接收高頻信號的模擬信號處理單元(22)，數字處理輸入到模擬信號處理單元(22)的或從那裡輸出的信號的數位訊號處理單元(23-29)，以及容納模擬信號處理單元(22)的防護殼(154)。
全文摘要
一種電纜數據機模塊設備，其特徵在於包括用來發送和接收高頻信號的同軸連接器(51)，同軸連接器連到上面並在平行於其表面的方向從其外圍伸出的電路板(21)，以及在其對應於同軸連接器(51)的部分形成有切口部分(34A)以避開同軸連接器(51)，使電路板(21)可以從垂直於電路板(21)表面的方向放入的第一防護殼(34)。
文檔編號H01R12/00GK1574103SQ200410045369
公開日2005年2月2日 申請日期2004年5月21日 優先權日2003年6月6日
發明者安部修二, 工藤雄也, 磯田勉, 大澤昌巳, 藤原幹根 申請人:株式會社東芝