TWI754788B - 無線通信互連系統及其壁掛式套件 - Google Patents

無線通信互連系統及其壁掛式套件 Download PDF

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TWI754788B
TWI754788B TW108100014A TW108100014A TWI754788B TW I754788 B TWI754788 B TW I754788B TW 108100014 A TW108100014 A TW 108100014A TW 108100014 A TW108100014 A TW 108100014A TW I754788 B TWI754788 B TW I754788B
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林暐智
許碩修
柯彥旭
謝志聰
黃政凱
剛 陳
李艮生
劉家豪
翁茂峻
為農 周
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Abstract

一種無線通信互連系統及其壁掛式套件，所述壁掛式套件包括第一通信模組，所述第一通信模組包括第一主電路板模組以及第一輔電路板模組，所述第一主電路板模組設有用以無線傳輸極高頻訊號的第一積體電路元件，所述第一輔電路板模組設有用以至少傳輸電源的插座，所述第一輔電路板模組設於所述第一主電路板模組的中心位置，使得壁掛式套件使用方便並且對接可靠。

Description

無線通信互連系統及其壁掛式套件
本發明涉及一種無線通信互連系統及其壁掛式套件，尤其涉及一種進行訊號無線傳輸的無線通信互連系統及其壁掛式套件。
目前市面上的消費性電子產品如顯示器、電視等一般作為接收端(Sink)與源端(Source)如電腦、機上盒等之間經常通過HDMI線纜、Display Port線纜等訊號線連接以進行資料、音訊、視頻等在內的各種訊號傳輸，並且該等消費性電子產品還需單獨設置的電源線與電源插座連接以供應電源。然而該等消費性電子產品在安裝時不僅需要確保各種電源線、訊號線連接正確，造成安裝困難；而且各種電源線、訊號線通過各種插頭插拔配合長期使用後容易發生鬆動進而產生接觸不良的現象。
因此，確有必要提供一種新的技術方案，以克服上述缺陷。
本發明的目的在於提供一種使用方便的無線通信互連系統及其壁掛式套件。
為實現上述目的，本發明可採用如下技術方案來實現：一種的壁掛式套件，包括第一通信模組，所述第一通信模組包括第一主電路板模組以及第一輔電路板模組，所述第一主電路板模組設有用以無線傳輸極高頻訊號的第一積體電路元件，所述第一輔電路板模組設有用以至少傳輸電源的插座，所述第一輔電路板模組設於所述第一主電路板模組的中心位置。
為實現上述目的，本發明亦可採用如下技術方案來實現：一種無線通信互連系統，包括壁掛式套件以及與所述壁掛式套件配合的面板套件，所述面板套件包括與所述第一通信模組對接配合的第二通信模組，所述第二通信模組包括第二主電路板模組以及第二輔電路板模組，所述第二主電路板模組設有與所述第一積體電路元件進行非接觸式配合的第二積體電路元件，所述第二輔電路板模組設有與所述插座進行接觸式配合的對接連接器，所述第二輔電路板模組設於所述第二主電路板模組的中心位置。
與現有技術相比，本發明中所述壁掛式套件的第一通信模組通過同時設置第一主電路板模組進行無線傳輸訊號以及第一輔電路板模組進行電源供應，無需分開設置電源線及訊號線，使用方便，並且所述第一主電路板模組使用無線傳輸技術，對接可靠。
100:壁掛式套件
110:支架
111:水平儀
112:收容空間
114:邊緣
120:第一通信組件
130:第一通信模組
132:第一背板
133:第一孔
135:第二孔
134、137:螺釘
136:蓋體
138、142、323:開口
140:第一主電路板模組
141:第一主電路板
144、204、324、364:結合面
146、206、326、366:連接面
143:電連接器
148:第一無線發射晶片模組
150、154:第一積體電路組件
152:第二無線發射晶片模組
160:QSFP連接器
170:光接收次組件
171:光纖
172:光纖元件
174:光纖連接器
176:光電轉換模組次元件
178:座體
180:內電路板
181:對接部
182:光電轉換模組
200:第一輔電路板模組
202:第一輔電路板
208:通孔
210:插座
220:絕緣本體
221:前表面
222:彈簧頂針
230、346:線對板連接器
240:電源線
D:檢測彈簧頂針
S:訊號彈簧頂針
P12V、P52V:電源彈簧頂針
G12V、G52V:接地彈簧頂針
300:面板套件
302:第二通信元件
304:第二背板
310:第二通信模組
320:第二主電路板模組
322:第二主電路板
330:第一無線接收晶片模組
332:第二積體電路組件
334:第二無線接收晶片模組
340:LVDS連接器
342:FFC連接器
360:第二輔電路板模組
362:第二輔電路板
370:對接連接器
372:絕緣殼體
374:對接端子
500:線纜
510:柔性扁平線纜
700:顯示器
702:顯示面板
704:後殼
706:邊界密封件
708:開槽
第一圖係本發明無線通信互連系統中的壁掛式套件的立體示意圖；第二圖係第一圖另一角度的立體示意圖；第三圖係第一圖的部份分解示意圖；第四圖係第三圖中第一通信元件的分解示意圖；第五圖係第四圖另一角度的示意圖； 第六圖係第四圖中第一通信模組的分解示意圖；第七圖係第六圖另一角度的分解示意圖；第八圖係第六圖中第一主電路板模組的分解示意圖；第九圖係第八圖另一角度的分解示意圖；第十圖係第六圖中第一輔電路板模組的分解示意圖；第十一圖係第九圖另一角度的分解示意圖；第十二圖係第六圖中第一輔電路板模組的剖面示意圖；第十三圖係第七圖中光電轉換模組次元件與QSFP連接器配合時的立體示意圖；第十四圖係第十三圖的立體分解圖；第十五圖係本發明無線通信互連系統中的面板套件安裝至顯示器上的立體示意圖；第十六圖係第十五圖的部份分解示意圖；第十七圖係第十五圖中面板套件與線纜連接時的示意圖；第十八圖係第十七圖另一角度的示意圖；第十九圖係第十七圖中面板套件的立體示意圖；第二十圖係第十九圖的部份分解示意圖；第二十一圖係第十九圖中第二通信模組的部份分解示意圖；第二十二圖係第二十一圖另一角度的部份分解示意圖；第二十三係第十九圖中第二輔電路板模組的部份分解示意圖；第二十四係第二十三圖另一角度的部份分解示意圖；及第二十五係第十九圖中第二輔電路板模組的剖面示意圖。
以下，將結合第一圖至第二十五圖介紹本發明的實施方式。
請參閱第一圖至第四圖，本發明無線通信互連系統包括相互對接的壁掛式套件100及面板套件300，所述壁掛式套件100可用以安裝固定在牆體或座體等支撐物上，所述面板套件300可用以安裝固定在電視或電腦顯示屏等電子產品上，藉由壁掛式套件100與面板套件300的對接進而可以實現電子產品的各種電源供應及訊號傳輸。
請參閱第一圖至第六圖所示，所述壁掛式套件100包括支架110及組裝至支架110上的第一通信元件120。所述支架110在中心區域形成一圓形收容空間112，所述第一通信元件120收容組裝在該收容空間112內。所述支架110上設有一水平儀111用以矯正該支架110的水平度。所述第一通信組件120包括第一背板132以及固定至第一背板132上的第一通信模組130。所述第一背板132設有若干貫穿的第一孔133及第二孔135，所述第一通信模組130藉由螺釘137與第一孔133相配合進而固定到第一背板132上，所述第一背板132藉由螺釘134穿過第二孔135並與支架110收容空間112的邊緣114後方固定配合進而將第一背板132組裝到支架110上。所述壁掛式套件100還包括一安裝至支架110邊緣114前方的蓋體136，所述蓋體136的中心設有貫穿的開口138。因此，所述蓋體136和第一通信組件120共同將支架110的邊緣114夾持在中間。
請進一步參閱第七圖至第十四圖所示，所述第一通信模組130包括第一主電路板模組140以及第一輔電路板模組200。所述第一主電路板模組140為Keyssa®電路板模組，其包括第一主電路板141以及複數安裝至第一主電路板141 的無線發射晶片模組。所述Keyssa為美國Keyssa科技公司的註冊商標。第一主電路板141具有相對的結合面144和連接面146、位於中心位置並貫穿所述結合面144與連接面146的開口142以及位於開口142週邊的大致圓形的周邊。所述無線發射晶片模組設置在結合面144上，其包括一對位於開口142兩側的一對第一無線發射晶片模組148以及一對位於開口142下方的一對第二無線發射晶片模組152，所述第一、第二無線發射晶片模組148、152內設有第一積體電路組件(IC Package)150、154用以將所述第一主電路板141的電訊號轉換成電磁訊號以實現極高頻訊號的無線傳輸，本發明所稱的極高頻(Extremely high frequency,EHF)訊號是指波長短於超高頻(Super high frequency,SHF)的電磁波訊號，其波長範圍為1mm到10mm。所述每一第一無線發射晶片模組148設置16個第一積體電路組件150以提升訊號的頻寬和速率，所述每一第二無線發射晶片模組152僅設有1個第一積體電路組件154以發射低速訊號。
所述第一主電路板模組140還包括安裝在第一主電路板141的連接面146上並圍繞在開口142外的兩對QSFP(Quad Small Form-factor Pluggable，四通道小型可插拔)連接器160，其中位於上方的一對QSFP連接器160以水平方式設置，位於下方的一對QSFP連接器160則相對傾斜設置並且相互之間形成一定夾角。所述第一主電路板模組140還包括與所述QSFP連接器160配合的光接收次元件(Receiver Optical Subassembly，ROSA)170，所述光接收次元件170包括光纖連接器174、與兩對QSFP連接器160對接配合的兩對光電轉換模組次元件(Optical-Electronic Module Subassembly，OE Module Subassembly)176以及連接所述光纖連接器174與光電轉換模組次元件176的光纖元件172。所述光纖連接器174可藉由MPO適配器(Multi-fiber Push On Adapter，未圖示)連接至機上盒或控制盒的光 發射次元件(Transmitter Optical Subassembly，TOSA，未圖示)以進行光訊號的傳輸，所述光訊號經由兩對光電轉換模組次元件176轉換成電訊號並傳輸至4個QSFP連接器160；所述電訊號藉由4個QSFP連接器160經由第一主電路板141的連接面146傳輸至結合面144，並藉由所述第一、第二無線發射晶片模組148、152轉換成電磁訊號進而實現極高頻訊號的無線傳輸。本發明上述兩對QSFP連接器160的設置方式，即位於上方的一對QSFP連接器160以水平方式設置，位於下方的一對QSFP連接器160相對傾斜設置並且相互之間形成一定夾角，不僅方便光纖元件172的排佈，也有利於更加優化第一主電路板141上的空間佈局。
所述每個光電轉換模組次元件176包括座體178、固定在座體178上的內電路板180以及一對安裝在所述內電路板180上的光電轉換模組(Optical-Electronic Module，OE Module)182。所述光纖元件172設有複數連接至所述光電轉換模組182的光纖171。所述內電路板180包括設有複數金手指的對接部181，所述對接部181***至對應的QSFP連接器160以進行對接配合進而將轉換後的電訊號傳輸至QSFP連接器160。每個光電轉換模組次元件176具有8個訊號傳輸通道，因此4個光電轉換模組次元件176共形成有32個訊號傳輸通道，從而大大提升了訊號傳輸的頻寬和速率。所述第一無線發射晶片模組148設有32顆第一積體電路組件150對應於所述32個訊號傳輸通道，進而將所有的電訊號轉換成電磁訊號以實現極高頻訊號的無線傳輸。第一主電路板模組140還包括安裝在第一主電路板141連接面146的電連接器143，所述第二無線發射晶片模組152對應連接所述電連接器143。
所述第一輔電路板模組200為電源電路板模組或彈簧頂針模組且設於所述第一主電路板模組140的中心位置，從而方便與電子產品進行對接，所述 第一輔電路板模組200包括第一輔電路板202以及安裝至第一輔電路板202的插座210。所述第一輔電路板202設有相對的結合面204和連接面206，所述第一輔電路板202的結合面204藉由螺釘131組裝固定在第一主電路板140的連接面146上。在本發明的實施例中，所述第一輔電路板元件200可以先安裝至第一背板132上，然後再將第一主電路板140安裝至第一背板132上並圍繞在所述第一輔電路板202週邊。所述插座210延伸穿過所述第一主電路板140的開口142並超出所述結合面144。
所述插座210在本實施方式為彈簧頂針插座(Pogo Pin Socket)，其包括收容在開口142內的絕緣本體220以及設於絕緣本體220上並暴露在所述第一主電路板140結合面144的彈簧頂針(Pogo Pin)222。所述彈簧頂針222具有軸向彈性，所述彈簧頂針222的前端延伸超過絕緣本體220的前表面221，並且所述彈簧頂針22的後端安裝至所述第一輔電路板202的通孔208內。所述第一輔電路板模組200還包括安裝在連接面206上的6個線對板連接器230(Wire-To-Board Connector，WTB Connector)，多個電源線240電性和機械連接到所述線對板連接器230，以便藉由第一輔電路板202進一步電性連接到所述彈簧頂針222。
所述彈簧頂針222共計24個，包括6個訊號彈簧頂針S；7個電源彈簧頂針P12V、P52V；7個接地彈簧頂針G12V、G52V；以及4個檢測彈簧頂針D。所有彈簧頂針222佈置在圍繞同一中心點的4個大小不同的同心圓內，且所述彈簧頂針222在4個同心圓從內向外的排佈數量依次為4、6、8、4。如第十三圖至第十四圖所示，其中電源彈簧頂針P12V、P52V排佈在距離中心點最近的第一、第二同心圓內，而接地彈簧頂針G12V、G52V僅排佈在第三同心圓內，而與其配合的面板套件300上的對接連接器同樣採用類似同心圓的排佈方式，這種將彈簧 頂針222藉由不同同心圓進行排佈的方式使得壁掛式套件100和面板套件300在相互旋轉配合時可以避免不同同心圓內的彈簧頂針222進行誤接觸，如電源彈簧頂針P12V、P52V和接地彈簧頂針G12V、G52V之間不會誤接觸而發生短路。距離中心點最遠的第四同心圓內的4個彈簧頂針222為檢測彈簧頂針D，且所述檢測彈簧頂針D超出結合面204的高度不大於其他彈簧頂針的高度，以確保彈簧頂針222接觸可靠。需要注意的是，相同的同心圓區域內的相鄰兩個彈簧頂針222之間的間隙應大於彈簧頂針222的直徑，以確保在旋轉配合期間彈簧頂針222與面板套件300的對接端子374之間不會發生短路。在其他實施例中，所述第一輔電路板202的最週邊區域可以的增加鎖扣觸點，以幫助確認壁掛式套件100與面板套件300之間的精准配合。
請參閱第十五圖至第二十五圖所示，顯示器700(如電視)通常包括顯示面板702、後殼704以及夾持在顯示面板702和後殼704之間的邊界密封件706。所述面板套件300及相關零部件安裝在所述後殼704的內部，並且藉由後殼704的開槽708暴露於外部以與所述壁掛式套件100對接配合。需要注意的是，圖18-32雖然沒有揭示壁掛式套件100中所示的支架110及蓋體136結構，但該壁掛式套件100中所示的蓋體136和支架110結構顯然也可以應用在所述面板套件300中。
所述面板套件300包括第二通信元件302，所述第二通信元件302包括第二背板304以及固定至第二背板304上的第二通信模組310。所述第二通信模組310包括相互固定在一起的第二主電路板模組320和第二輔電路板模組360。所述第二主電路板模組320為Keyssa®電路板模組，其包括固定至第二背板304上的第二主電路板322以及複數安裝至第二主電路板302的無線接收晶片模組。所述 第二主電路板332設有開口323用以***述第二輔電路板模組360，所述第二主電路板322具有相對的結合面324和連接面326。所述無線接收晶片模組設置在結合面324上，其包括一對位於開口323兩側的一對第一無線接收晶片模組330以及一對位於開口323下方的一對第二無線接收晶片模組334，所述第一、第二無線接收晶片模組330、334用以與所述第一、第二無線發射晶片模組148、152配合以實現極高頻訊號的無線傳輸，第一、第二無線接收晶片模組330、334內設有第二積體電路組件(IC Package)332用以將所述第一、第二無線發射晶片模組148、152發射的電磁訊號的轉換成電訊號。第二積體電路組件332與所述第一積體電路組件150、154進行近距離非接觸式配合。第一無線接收晶片模組330與第一無線發射晶片模組148配合以實現高速訊號的傳輸，所述第二無線接收晶片模組334與第二無線發射晶片模組152配合以實現低速訊號的傳輸。
對應地，所述第二主電路模組320包括兩對LVDS(Low-Voltage Differential Signaling，低電壓差分訊號)連接器340用以電性連接至所述第一無線接收晶片模組330以接收所述第一無線接收晶片模組330轉換的電訊號。所述兩對LVDS(Low-Voltage Differential Signaling，低電壓差分訊號)連接器340安裝在第二主電路板322的連接面326上，其中位於上方的一對LVDS連接器340相對傾斜設置並且相互之間形成一定夾角，而位於下方的一對LVDS連接器340則以水平方式設置，如此排佈有利於更加優化第二主電路板322上的空間佈局，以節省使用空間。
所述第二主電路板模組320的LVDS連接器340藉由線纜500連接到顯示器700的邏輯板(Timing-Control Board,T-CON Board，未圖示)，用以將電訊號傳輸至邏輯板並顯示相應的圖像。換句話說，從壁掛式套件100上的第一、第 二無線發射晶片模組148、152發射並由面板套件300上的第一、第二無線接收晶片模組330、334接收的訊號可以經由LVDS連接器340進一步傳送到邏輯板。第二主電路板模組320還包括一對設置在連接面326的上、下邊緣的FFC(Flexible Flat Cable，柔性扁平線纜)連接器342，所述FFC連接器藉由柔性扁平線纜(Flexible Flat Cable)510將訊號傳輸到邏輯板。
所述第二輔電路板模組360固定安裝至所述第二主電路板模組320。所述第二輔電路板模組360包括第二輔電路板362以及安裝至第二輔電路板362的對接連接器370。所述第二輔電路板模組360具有相對的結合面364和連接面366，所述對接連接器370安裝在第二輔電路板362的結合面364上。所述對接連接器370包括絕緣殼體372和設置在絕緣殼體372上的複數對接端子374。所述對接連接器370用以與壁掛式套件100上的插座210進行壓接式配合，由於第一輔電路板模組200及第二輔電路板模組360分別位於對應第一主電路板模組140及第二主電路板模組320的中心位置，方便所述對接連接器230與所述插座210在旋轉過程中進行接觸式配合。因此，對接連接器370上的對接端子374排佈方式如接地、訊號、電源和檢測等與彈簧頂針220相同，以便實現與插座210的對接配合，這裡不再贅述。所述第二輔電路板模組360還包括一安裝在連接面366上FFC連接器342以及安裝在結合面364上的4個線對板連接器(Wire-To-Board Connector，WTB Connector)346，所述4個線對板連接器346位於第二輔電路板362的結合面364的上方區域以向上輸送電源。因此與壁掛式套件100不同，其中壁掛式套件100的電源線240和光纖元件172都是從壁掛式套件100的底部向上延伸，而面板套件300中與LVDS連接器340相連接以進行訊號傳輸的線纜500從面 板套件300的底部向上延伸，而連接線對板連接器346的以進行電源訊號傳輸的柔性扁平線纜510則從面板套件300的頂部向下延伸。
以上所述僅為本發明的部份實施方式，不是全部的實施方式，本領域普通技術人員通過閱讀本發明說明書而對本發明技術方案採取的任何等效的變化，均為本發明的權利要求所涵蓋。
100:壁掛式套件
110:支架
111:水平儀
136:蓋體

Claims (9)

  1. 一種壁掛式套件，包括：第一通信模組，係包括第一主電路板模組，所述第一主電路板模組設有用以無線傳輸極高頻訊號的第一積體電路組件；及第一輔電路板模組，係設有用以至少傳輸電源的插座；所述第一輔電路板模組設於所述第一主電路板模組的中心位置，其中所述第一主電路板模組包括第一主電路板，所述第一積體電路組件安裝至所述第一主電路板上並將所述第一主電路板的電訊號轉換成電磁訊號；所述第一輔電路板模組包括第一輔電路板，所述插座為彈簧頂針插座並安裝至所述第一輔電路板上。
  2. 如請求項1所述之壁掛式套件，其中所述第一主電路板設有前後相對的結合面和連接面，所述第一主電路板的中心位置設有貫穿所述結合面與連接面的開口，所述第一積體電路組件設於第一主電路板的結合面，所述第一輔電路板組裝固定在第一主電路板的連接面上，所述插座設有收容在所述開口內的絕緣本體以及設於所述絕緣本體上並暴露在所述第一主電路板結合面的複數彈簧頂針。
  3. 如請求項2所述之壁掛式套件，其中所述第一輔電路板設有前後相對的結合面與連接面，所述插座安裝至第一輔電路板的結合面上；所述第一主電路板模組還包括安裝在所述第一主電路板連接面並圍繞在所述開口外的兩對QSFP連接器，其中一對QSFP連接器呈水平設置，另外一對QSFP連接器相對傾斜設置並且相互之間形成一定夾角；所述第一輔電路板模組還包括複數安裝至第一輔電路板的連接面上並圍繞在所述彈簧頂針週邊的線對板連接器。
  4. 如請求項3所述之壁掛式套件，其中所述第一主電路板模組還包括與所述QSFP連接器配合的光接收次元件；所述光接收次元件包括光纖連接器、與所述QSFP連接器對接配合的光電轉換模組次元件以及連接所述光纖連接器與光電轉換模組次元件光纖元件；所述光電轉換模組次元件包括座體、固定在座體上的內電路板以及一對安裝在所述內電路板上的光電轉換模組，所述內電路板包括設有複數金手指以與QSFP連接器配合的對接部。
  5. 如請求項2所述之壁掛式套件，其中所述彈簧頂針佈置在圍繞同一個中心點的複數大小不同的同心圓區域內，所述彈簧頂針包括分別位於不同的同心圓區域內的電源彈簧頂針、接地彈簧頂針以及檢測彈簧頂針。
  6. 如請求項1所述之壁掛式套件，其中所述壁掛式套件還包括支架以及固定在支架前後兩側的蓋體及第一背板，所述支架的中心區域設有一前後貫穿的收容空間，所述第一通信模組夾持在所述支架與第一背板之間，並且所述第一通信模組的第一積體電路組件及插座收容在所述收容空間內；所述蓋體的中心位置設有前後貫穿的開口，所述第一積體電路組件被所述蓋體所遮蔽，所述插座收容在所述蓋體的開口內。
  7. 一種無線通信互連系統，包括：如請求項第1至6項中任一項所述之壁掛式套件；及面板套件，係與所述壁掛式套件配合，所述面板套件係包括與所述第一通信模組對接配合的第二通信模組，所述第二通信模組包括第二主電路板模組以及第二輔電路板模組，所述第二主電路板模組設有與所述第一積體電路組件進行非接觸式配合的第二積體電路組 件，所述第二輔電路板模組設有與所述插座進行接觸式配合的對接連接器；其中，所述第二輔電路板模組設於所述第二主電路板模組的中心位置。
  8. 如請求項7所述之無線通信互連系統，其中所述第二主電路板模組包括第二主電路板以及安裝至第二主電路板的兩對LVDS連接器，所述第二主電路板具有相對的結合面及連接面，所述第二積體電路組件安裝至第二主電路板的結合面，所述兩對LVDS連接器安裝至第二主電路板的連接面，且其中一對LVDS連接器呈水平設置，另外一對LVDS連接器相對傾斜設置並且相互之間形成一定夾角。
  9. 如請求項8所述之無線通信互連系統，其中所述第二主電路板設有貫穿所述結合面及連接面的開口，所述第二輔電路板模組包括安裝至第二主電路板連接面上的第二輔電路板，所述對接連接器安裝至所述第二輔電路板模組並收容在所述開口內。
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