CN1026947C - 具有屏蔽的个人计算机机壳 - Google Patents

Abstract

本发明与个人计算机有关，特别是与用来降低从这类计算机机壳发射出来的电磁辐射之类的屏蔽措施有关。一个按照本发明所推出的个人计算机有一个用来安装一块系统母板并且具有一个底座、一块面板和一块后板的外罩。面板限定至少一个用来容纳一个数据存储装置的舱。为了减少电磁辐射通过开在机架面板上各个舱的窗口发射出来，本发明提出在每个舱内至少要安装一个用手可卸的屏蔽构件。

Description

本发明与个人计算机有关，特别是与用来降低从这类计算机机壳发射的电磁辐射等的屏蔽措施有关。

通常的个人计算机系统，特别是IBM个人计算机已经获得广泛的应用，为今天现代社会的各个部分提供了计算机能力。个人计算机系统通常是指放于桌面、立在地面或可携带式的微型计算机，这种计算机由一个具有一个单个系统处理器及有关的易失性存储器的系统装置、一个显示监视器、一个键盘、一个或多个软盘驱动器、一个固定磁盘存储器和一个备用打印机组成。这些计算机系统的一个显著特征是用了一块母板或系统大板将这些部件电气上连接在一起。这些系统主要是为单个用户提供独立计算机能力而设计的，售价低廉，适用于个体或小型事务所。这类个人计算机系统IBM公司的个人计算机AT和IBM公司的个人系统/2型25、30、50、60、70和80等。

这些系统可以分成二个通用系列。一般系列Ⅰ各型属于第一系列采用了一种以IBM个人计算机AT和其它“IBM兼容”机为代表的总线结构。系列Ⅱ各型属于第二条列，第二系列采用了以IBM公司个人计算机系统/2型50至80为代表的IBM微通道总线结构。条列Ⅰ各型一般都用通用的INTEL8088或8086微处理器作为系统处理器。这些处理器蛤有对1兆字节的存储器进行寻址的能力。系列Ⅱ各型一般都使用高速的INTEL80286、80386和80486微处理器，这些微处理器可以工作在模拟较漫速的INTEL8086微处理器的实址方式或将寻址范围从1兆字切扩展到4千兆字节（对于有些型号而言）的保护方式。其实，80286、80386和80486处理器的这种实址方式的特点是提供了为8086和8088微处理器所编制的软件的硬 件兼容性。

众所周知，装于机壳内由机架支持或与系统板连接的个人计算机的各个部件都会发射各种频率的电磁辐射，根据计算机使用的环境将这种能量辐射限制在各极限值以下的标准也已制定出来。此外，速度较高的处理器以及与这种处理器有关的各种电路（特别是上面所提及的那些电路）的辐射频率的辐射能量通常都与以前所设计的速度较慢的处理器不同。迄今，业已采用各种方法来进行屏蔽，如采用金属机壳和/或在机壳的外罩上涂复或加衬等。用这些方法来屏蔽和衰减辐射，特别困难的是怎样在这些机壳和外罩上开口，因为这会影响到屏蔽的性能。

人们也要求个人计算机上能够装有诸如磁盘、光盘、磁带备份和其它驱动器那样的各种直接存取存储装置。为了准备装上这些附加装置，个人计算机的机架和机壳内剩有一些区域，称为舱，定为接纳和安置各附加装置用。这些舱为安排个人计算机各部件提供了灵活性，然后而提出一些附加开口需要在考虑屏蔽的情况下加以处理。

随着个人计算机技术的发展，个人计算机已经装有数据处理速度越来越高的处理器、数据存储装置和存储器。速度越高，电磁辐射的发射越大，对减小这种发射的机壳的要求也越高。用来表示这类要求的其它术语是电磁兼容性和电磁干扰抑制度。考虑到速度高的这种情况下，为了将电磁发射限制在所要求的标准内，机壳设计朝着全接地、小裂缝和窄开口的方向发展。

注意到上述各点，本发明的一个目的是在增强个人计算机直接存取存储装置（DASD）的选择和安装灵活性的同时保证对电磁辐射发射具有合适的屏蔽。为了实现本发明的这个目的这个目的，容纳附加装置的各舱处在一个机架内，而一些用手可卸的屏蔽构件装在各机架舱的窗口上，用来减小电磁辐射的发射。由于屏蔽构件用手可卸，因此将舱准备好以便安装一个要附加的装置是十分方便的。

本发明的另一个目的是保证个人计算机的用户和使用环境;免遭过度的电磁发射。为了实现本发明的这个目的，个人计算机机架内所形成的舱的窗口上装上屏蔽构件，通过与在机壳或外罩与屏蔽构件之间所提供的公隙配合的装置将屏蔽构件卡在适当位置。

本发明的一些目的已作了说明，而其它一些目的在参照附图进行说明的过程中将可看到。附图中：

图1为体现本发明的个人计算机的透视图;

图2为图我所示个人计算机某些部件的分解透视图，其中有一个机架、一个外罩、一个机电式直接存取存储器和一块系统大板，示出了这些部件间的一些关系;

图3为图1和图2所示个人计算机的一些部件的原理图;

图4为根据本发明设计的第一种电磁屏蔽板的透视图;

图5为图4所示屏蔽板的正视图;

图6为根据本发明设计的第二种电磁屏蔽板的透视图;

图7为图6所示屏蔽板的正视图;以及

图8为图1所示个人计算机的局部正剖视图。

下面将结合示出本发明的一个优选实例的附图对本发明作更为详细的说明。在下述说明的开始就可明白，精于这有关技术的人可以对这里所述的本发明进行修改而仍能达到本发明的良好效果。因此，下述说明应该理解成对精于这有关技术的人所作的概括的、讲解性的说明，而不是对本发明的限制。

现在，更为具体一些来看一下附图，其中示出了一个体现本发明的微计算机10（图1）。如上所述，计算机10可以有一个有关的监视器11、键盘12和打印机或绘图机14。计算机10有一个由装饰性的外构件16（图2）和内构件屏蔽板18所构成的外罩罩保。屏蔽板18与机架19一起形成了一个封闭的屏蔽空间，用来安装处理和存储数字数据的电子器件。这些部件中至少有一些部件安装在一块系统板20上。系统板20固定在机架19上，为计算机10的各部件（包括上面所标记的部件和另外一些如软盘驱动器、各种直接存储器、辅助卡或辅助板等部件）提供电连接。

机架19有一个底座22、一块面板24和一块后板25（图2）。在板24至少限定一个用来容纳一个数据存储装置（如磁盘或光盘驱动器、磁带备份驱动器之类）的开口的舱（图中秘示为四个舱）。如图所示，在一对上舱26、28和一对下舱29、30。其中的一个上舱26适合容纳第一利尺寸 的外转围驱动器（如3.5英寸驱动器），而另一个上舱28则适合容纳在二种尺寸（如3.5英寸和5.25英寸）中所选出的一种尺寸的驱动器，二个下舱都只适合容纳一种尺寸（3.5英寸）的驱动器。

在说明本发明的上述结构以前，先简要地提一下个人计算机10的一般工作情况可能是有益的。由图3可见，所示的是个人计算机系统的方框图，图中示出诸如根据本发明所构成的系统10那样的计算机系统的各种部件，包括安装在系统板20上的各个部件以及系统板与I/O槽口和个人计算机系统的其它硬件的连接关系。系统处理器32接到系统母板，它是一个微处理器，由高速CPU局部总线34通过总线控制定时器35连接到存储器控制器36，而存储器控制器36再接到易失性随机存取存储器（RAM）38。各种适当的微处理器都能使用，一种合适的微处理器是INTEL公司出售的80386。

以下具体参照系统方框图图3来说明本发明。从下面的说明可以看出本发明所提出的装置和方法可以配用系统母板的其它一些硬件配置。例如，系统处理器可以使用INTEL80286或80486微处理器。

从图3可见，CPU局部总线34（包括数据总线、地址总线和控制总线）与微处理器32、数字协处理器39、高速缓存控制器40和总速缓冲存储器41相连。缓冲器42也连到CPU局部总线34上。缓冲器42本身连到速度较慢的（与CPU局部总线相比）系统总线44上，系统总线44也由数据总线、地址总线和控制制芟咦槌口。系统总线44连接在缓冲器42和另一个缓冲器68之部。系统总线44还接到一个总线控制和定时单元35和一个DMA单元48。DMA单元48由一个中央仲裁单元49和DMA控制器50组成。缓冲器51提供了一个在系统总线44和诸如微通道总线52那样的一个可选特性的总线之间的接口。一组用来安装微通道适配卡的I/O槽口54接到总线52上，微通道适配器还可再连到I/O装置或存储器上。

仲裁控制总线55将DMA控制器50和中央仲裁单元49联接到这些I/O样槽口54和一个软盘适配器56上。接到系统总线44上的还有一个存储器控制单元36，该单元由一个存储器控制器59、一个地址多路转接器60和一个数据缓冲器61组成，存储器控制单元36转而接到一个由RAM模块38所表示的随机存取存储器，存储器控制单元36包含将地址映射到微处理器32和从微处理器32映射到RAM38具体区域的逻辑。这个逻辑用来恢复BIOS先前占据的RAM。存储器控制单元36还产生一个ROM选择信号（ROMSEL），该信号用来使ROM64启用或禁用。

虽然所示微计算机系统10带有一个1兆字节的主RAM模块，但可以理解可以加接如图3的可选存储模块65至67所示的附加存储器。为了说明方便起见，本发明只参照1兆字切的主存储模块38加以说明。

在系统总线44和系统板I/O总线69之间接有一个锁存缓冲器68。系统板I/O总线69相应包括地址总线、数据总线和控制总线。沿系统板I/O总线69接有各种I/O适配器和其它一些部件，如显示适配器70（用来驱动监视器11）、CMOS时钟72、非易失的CMOS    RAM74（此后记为NVRAM、RS232适配器76、并行适配器78、定时器组80、软盘适配器56、中断控制器84和只读存储器64。只读存储器64中含有在I/O装置和微处理器32之间起连接作用的基本输入输出系统BIOS。存储在ROM64内的BIOS可以被复制入RAM38，以便减少BIOS的执行时间。ROM64还对存储控制单元36作出响应（通过ROMSEL信号）。如果ROM64被存储器控制单元36启用，则BIOS根据ROM中数据执行。如呆ROM64被存储器控制单元36禁用，则ROM对来自微处理器32的寻址访问不作响应（也就是说BIOS根据RAM中数据执行）。

时钟72用来计日期时间，而NVRAM则用来存储系统配置数据。也就是说，NVRAM将含有一些描述系统当时配置的值。例如，NVRAM含有描述硬盘或软盘的容量、显示形式、存储器总数、时间、日期、等有关信息。特别重要的是NVRAM将含有存储器控制单元36用来确定BIOS是根据ROM还是RAM运行是否要恢复BIOS    RAM所占用的RAM的数据。此外，这些数据在每当执行一个专用配置程序，如SET配置程序用来将表征系统配置情况的数据存入NVRAM。

如上所述，计算机具有一个外罩15，它与机架19一起形成一个用来容纳以上所标记的微计算机各部件的封闭屏蔽空间。外罩最好用一个由可模塑合成材料整体模塑制成的外表装饰外罩构件16和一块做成与该装饰外罩构件相符形状的薄金属衬板18构成。然而，外罩也可以用其它各种已知的方法制成，本发明并不只限于应用在所说明的几种机壳上。

为了减小通过为各舱26、28、29、30开在机架面板24上的窗口发射电磁辐射，本发明考虑在敝口舱上至少要装上一个可手动装卸的屏蔽构件。最好如图所示，在计算机机架有一组舱的地方加上一组这样的屏蔽构件。在图中，所示四个舱中的二个舱装有相应的屏蔽构件。在例举的本发明的实例中，一个能装5.25英寸驱动器的舱28也能装一个3.5英寸驱动器，而所提供的屏蔽构件能够适应这种变化，这在下面将要详细说明。

现在来参看下舱29、30的屏蔽构件，在给出一个舱口30的机架面板24上的窗口中最好装一个屏蔽构件90。如图所示，屏蔽构件90可以安装在任意一个窗口内，最好有二个这样的屏蔽构件安装在二个或者舱内没有数据存储装置或者舱内的装置用户并不需要触及的窗口内。屏蔽构件90用一种如不锈钢那样的薄金属板材料制成，与也用导电金属之类材料制成的面板24保持电接触。就是这种电接触部分地保证了本发明所提出的屏蔽作用。下舱窗口屏蔽构件90（图4、5）大体呈矩形，以便嵌在一个需要屏蔽的舱口的大体矩形的窗口内。构件90至少有一个可操纵的拉片部，当构件90装入相应窗口时，该拉片部就与面板24啮合。在所示的形状中，屏蔽构件90有二个拉片部91、92。构件90还有一对与拉片部91、92垂直、分别向相反方向伸出的弹簧突片部94、95，用来在窗口边缘与面板24啮合，形成屏蔽构件90与面板24之间的导电通道。为了啮合窗口下缘，将屏蔽构件90的下缘卡住，构件90的下缘有二对悬脚片96、98。当构件90就位时，每对脚片中的一个脚片卡在面板24内，而另一个脚片则贴在面板的外表面上。

为了使外界空气通过各舱自由循环，构件90上开了一个通气口阵列。正如有识者所见，各通气口，悬腿96、98，突片94、95和拉片91、92的相对位置保证了有许多导电通路贯穿屏蔽构件90的表面，开口区相应分开使得不希望有的频率的电磁幅射得到衰减。

下面来看一下上舱26、28的情况，其中的一个舱通常至少被一个诸如软盘驱动器（这是一台独立可运行的标准个人计算机必需相应配置的）那样的用户需要触及进行操作的数据存储装置所占用。由于个人计算机用户要经常对装在舱内的装置进行操作，插入或取出介质盘，因而这样的舱就有必予以屏蔽。在所示实例中，另一个舱是用来容纳一个5.25英寸驱动器或一个3.5英寸驱动器的，因此，这个舱的屏蔽板由二个构件组成。这二个构件总跨度为盖住适用于一个5.25英寸驱动器的开口窗所需的长度。然而，如果装的是一个较窄的3.5英寸驱动器，那么这二个构件中的那个较短的构件就要挡在适当位置，对开在面板24上的这个窗口的其它敞开部分加以屏蔽。

由所示实例可见，上舱屏蔽构件大体与上述下舱屏蔽构件90类似。较短的那个构件没有示出，但基本上与图4、5所示的构件相似。较长的那个构件100示于图6和图7。这二个构件都有至少一个拉片部（对构件100来说为101）、至少一个突片部（102）和一些悬脚片（104和105）。然而，由于在采用本发明提出的所不实例的个人计算机中各个尺寸的差异，上舱屏蔽构件中至少有一个构件（在此为构件100）具有一些伸出部，也就是从屏蔽板正面各后弯折伸出使屏蔽板成有一定深度盒形的部分。

外罩15和屏蔽构件90、100之间存在着一个特定的相互关系。最好，外罩尺寸根据机架19和屏蔽构件的拉片部而定，使提外罩15在机架19上定位时，其内表面充分接近各拉片部的自由端，这样，在装置运和搬动计算机时屏蔽构件就不会意外脱出（图8）。

从以上说明可以看到，为了将开在一个机壳上一些开口（除了这些开口以外，机壳完全包住了一台个人计算机）屏蔽起来，本发明推出了一些屏蔽构件，这些屏蔽构件很容易用手装卸，从而使数据存储装置的装卸极为方便，同时又保持对电磁辐射的大幅度衷减。在附图和说明中已介绍了本发明的一个优选实例，虽然用了一些专门用语，但因此所给出的说明所用的语汇只是在一般描述性意义上的，而不是为了限制本发明。

Claims (16)

1、一种微型计算机，其特征是：

有一个用来安装一块系统母板和具有一个底座、一块面板、一块后板的机架；

有一个与所述机架啮合、与所述机架一起形成同个封闭的屏蔽空间以容纳该微型计算机的一些部件的外罩；

所述面板至少限定一个容纳一个数据存储装置的舱；以及

有一个可用手卸下的安装在所述舱内用来减小舱内发出的电磁辐射的屏蔽构件。

2、一种按权利要求1所提出的微型计算机，其特征是：所述屏蔽构件开有一个阵列的通气口，以使外界空气穿过这些通气口通过所述舱。

3、一种按权利要求2所提出的微型计算机，其特征是：所述面板和所述屏蔽构件都用一种导电金属制造，并且所述屏蔽构件与所述面板处于电接触状态。

4、一种按权利要求2所提出的微型计算机，其特征是：所述屏蔽构件有至少一个可操纵的拉片部，通常该拉片部在所述舱的一个边缘与所述面板啮合，通过操纵所述拉片部可以使所述屏蔽构件脱离与所述面板的啮合，从而从所述舱取出。

5、一种按权利要求4所提出的微型计算机，其特征是：所述屏蔽构件有一对与所述拉片部垂直、分别朝相反的二个方向伸出的弹簧突片部，用来在所述舱的边缘与所述面板啮合，从而形成所述屏蔽构件与所述面板之间的导电通道。

6、一种按权利要求1所提出的微型计算机，其特征是：所述处罩包括一个主壁部、一对侧壁部和一个前壁部，所述侧壁部相对所述主壁部垂直伸出，包绕住该微型计算机的侧面，而所述前壁部相对所述主壁和侧壁部垂直伸出，在所述外罩与所述机架接合时遮住所述面板和所述屏蔽构件。

7、一种按权利要求6所提出的微型计算机，其特征是：所述屏蔽构件上开有使外界空气穿过后通过所述舱的通气口。

8、一种按权利要求6所提出的微型计算机，其特征是：所述面板和所述屏蔽构件均用一种导电金属制造，并且所述屏蔽构件与所述面板处于电接触状态。

9、一种按权利要求8所提出的微型计算机，其特征是：所述屏蔽构件有至少一个可操纵的拉片部，通常该拉片部在所述舱的一个边缘与所述面板啮合，通过操纵所述拉片部可以使所述屏蔽构件脱离与所述面板的啮合，从而从所述舱取出。

10、一种按权利要求8所提出的微型计算机，其特征是：所述屏蔽构件有一对与所述拉片部垂直、分别相反的二个方向伸出的弹簧突片部，用来在所述舱的边缘与所述面板啮合，从而形成所述屏蔽构件与所述面板之间的导电通道。

11、一种微型计算机，其特征为：

有一个用来安装一块系统母板和具有一个底座、一块面板、一块后板的机架;

有一个与所述机架接合、与所述机架一起形成一个封闭空间以容纳该微型计算机一些部件的非导电合成材料外罩;

所述面板限定一组舱，每个舱用来容纳一个数据存储装置;以及

有一组用导电金属制成的大体平整用手可卸的屏蔽构件，每个所述屏蔽构件安装在一个相应的所述舱内，用来减小该舱内发出的电磁辐射。

12、一种按权利要求11所提出的微型计算机，其特征是：所述面板限定每个所述舱在所述面板平面上有一个大体矩形的开口，并且每个所述屏蔽构件具有一个大体矩形的形状，分别安装在与所述面板平面平行的各平面上。

13、一种按权利要求11所提出的微型计算机，其特征是：每个所述屏蔽构件在围绕相应一个所述矩形开口的各边与所述成板电接触。

14、一种按权利要求11所提出的微型计算机，其特征是：所述外罩包括一个主壁部、一对侧壁部和一个前壁部，所述侧壁部相对所述主壁部垂直伸出，包绕住该微型计算机的侧面，而所述前壁部相对所述主壁和侧壁部垂直伸出，在所述外罩与所述机架接合时遮住所述屏蔽构件，所述前壁部在外罩装上后与所述机架一起形成一个封闭空间时与所述面板离开一预定距离，此外，每个所述屏蔽构件是有至少一个可操纵的拉片部，通常该拉片部在相应一个所述舱的一个边缘与所述面板啮合，通过操纵所述拉片部可以使所述屏蔽构件脱离与所述面板的啮合，从而从所述相应舱取出，并且所述拉片部朝所述前壁部伸出所述面板一段比所述预定距离短的距离，使得在所述外罩与所述机架接合时所述前壁部挡住所述屏蔽构件，使之不能意外脱出。

15、一种微型计算机，其特征是：

有一个用来安装一块系统母板和具有一个底座、一块基本平整的导电金属面板和一块后板的机架;

有一块安装在所述机架上的系统母板;

有一组由所述机架支持、与所述系统母板连接运行以一起完成一台个人计算机的有效部件，所述这些部件都发射电磁辐射;

有一个与所述机架接合、与所述机架一起形成一个容纳该计算机的所述各部件的屏蔽封闭空间的非导电合成材料外罩;

所述面板限定一组舱，每个舱用来容纳一个数据存储装置，以及

有一组用导电金属制成的大体平整、用手可卸的屏蔽构件每个所述屏蔽构件安装在一个相应的所述舱内，在一组相隔大致所述相应一个舱的各位置上与所述机架电接触，以便减小该舱内发出的电磁辐射。

16、一种具有一个与设计在低速系统处理器上执行的应用程序和操作系统软件兼容的高速系统处理器的微型计算机，其特征是：

有一个用来安装一块系统母板和具有一个底座、一块大体平整的导电金属面板和一块后板的机架;

有一块安装在所述机架上的系统母板;

有一个具有一个实的和保护操作模式、与所述系统母板电连接到一个高速数据总线的高速微处理器;

有与所述系统母板电连接和接到一个低速数据总线的非易失性存储器;

有一个与所述系统母板电连接的总线控制器，用来提供所述高速数据总线和所述低速数据总线之间的通信;

有对高速数据总线电响应的易失性存储器;

有一个接到所述易失性存储器和所述非易失性存储器的存储器控制器，所述存储器控制器控制所述易失性存储器和所述高速微处理器之间的通信;

有一个与所述机架接合、与所述机架一起形成一个容纳该微型计算机的所述微处理器、存储器和控制器部件的屏蔽的封闭空间的非导电合成材料的外罩;

所述面板限定一组舱，每个舱用来容纳一个数据存储装置;以及

有一组用导电金属制成的大体平整、用手可卸的屏蔽构件，每个所述屏蔽构件安装在一个相应的所述舱内，在一组相隔大致所述相应一个舱的各位置上与所述机架电接触，以便减小该舱内发出的电磁辐射。

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