CN103067763A

CN103067763A - 一种提升无线信号传输效率的电视盒

Info

Publication number: CN103067763A
Application number: CN2012105689562A
Authority: CN
Inventors: 戎海峰
Original assignee: GUANGDONG YUANFENG ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: GUANGDONG YUANFENG ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-12-25
Filing date: 2012-12-25
Publication date: 2013-04-24
Anticipated expiration: 2032-12-25
Also published as: CN103067763B

Abstract

本发明涉及一种提升无线信号传输效率的电视盒，包括设置有天线、净空区、RF芯片的PCB小板和设置有数据传输接口、CPU、内存的PCB大板，PCB大板和PCB小板电性连接；数据传输接口的接地端脚与PCB大板的接地端脚连接，且至少一个数据传输接口具有接地的金属外壳，PCB小板设有至少一个接地铜片，接地铜片与PCB小板的接地端脚连接；当PCB小板连接于PCB大板时，接地铜片与数据传输接口的接地金属外壳接触并电性连接。本发明无需在PCB大板上另设屏蔽框，则可防止主电路模块对天线的电磁干扰，提升无线信号传输效率，同时便于PCB板走线，且使得产品小型化。

Description

一种提升无线信号传输效率的电视盒

技术领域

本发明涉及电视盒技术领域，具体涉及一种提升无线信号传输效率的电视盒。

背景技术

具有无线信号传输功能的电子产品，如电视盒，其PCB板会将具有信号接收发射功能的天线模块与自身可产生电磁干扰的如CPU和/或内存等主电路模块分开布设，通常还需在主电路模块周边设置屏蔽框或屏蔽罩，以进一步降低对天线模块的电磁干扰。

随着人们审美观的改变以及CPU、内存、天线模块等电子元器件的小型化，使得具有无线信号传输功能的电子产品如电视盒dongle也越来越趋向于小型化的结构设计，有限面积的PCB板上天线模块以及CPU、内存等电子元器件的布局更加紧密，不可避免地产生诸多技术问题。

1、天线模块与具有电磁干扰的主电路模块更靠近，其受到的电磁干扰更强，导致天线模块的信号传输效率低。

2、PCB板需为天线模块设置净空区域，不便于PCB板走线，同时增加PCB板面积，不利于产品小型化。

3、PCB板的主电路模块布局更紧密，PCB走线更复杂，也不利于屏蔽框的布置，尤其是在贴片工艺的回流焊环节，屏蔽框的焊接工艺要求更高，影响产品良率。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种抗电磁干扰以提升无线信号传输效率的电视盒，其PCB板无需另设屏蔽框即可抗电磁干扰，提升无线信号传输效率，且利于PCB板走线，结构简单，同时实现产品小型化。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

一种提升无线信号传输效率的电视盒，包括PCB小板和PCB大板，PCB大板和PCB小板电性连接；PCB小板设置有天线、净空区、RF芯片，PCB大板设置有数据传输接口以及CPU、内存，数据传输接口的接地端脚与PCB大板的接地端脚连接，且至少一个数据传输接口具有接地的金属外壳，PCB小板设有至少一个接地铜片，接地铜片与PCB小板的接地端脚连接；当PCB小板连接于PCB大板时，接地铜片与数据传输接口的接地金属外壳接触并电性连接。

优选地，PCB大板和PCB小板通过板对板连接器电性连接，板对板连接器为双排插槽结构。

其中，天线、RF芯片设置于PCB小板的下端面，净空区设置于PCB小板的一侧。

作为另一种优选方案，天线设置于PCB小板的上端面，RF芯片设置于PCB小板的下端面，净空区设置于PCB小板的一侧。

其中，数据传输接口包括HDMI接口、耳机接口、mini USB接口，HDMI接口设置于PCB大板的一侧端，耳机接口、mini USB接口设置于PCB大板的另一侧端，HDMI接口、耳机接口、mini USB接口均不与净空区同侧。

另外，数据传输接口还包括TF接口，TF接口设置于PCB大板的相对净空区的另一侧。

其中，净空区的形状为矩形。

优选地，净空区的形状为长方形。

具体地，净空区的形状为2mm*15mm的长方形。

本发明的有益效果：

与现有技术相比较，本发明提供的电视盒的PCB板采用双层结构，包括PCB小板和PCB大板，将天线、净空区、RF芯片和主电路模块、数据传输接口分别设置于PCB小板和PCB大板，在符合产品小型化要求的同时，通过在PCB小板设置接地铜片，PCB小板和PCB大板的接地通过接地铜片与PCB大板上的数据传输接口的接地金属外壳接触而电性导通，从而使得PCB小板的接地和PCB大板的接地构成一屏蔽区域，相当于在主电路模块周边设置屏蔽框，而无需在PCB大板上另设屏蔽框，进而可以防止主电路模块对天线的电磁干扰，提升天线的信号传输效率；同时便于PCB走线，还可节省材料和成本，降低工艺要求并提高产品良率。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。

图1是本发明实施例一的电视盒的PCB板的结构示意图。

图2是本发明实施例二的电视盒的PCB板的结构示意图。

图3是本发明实施例三的电视盒的PCB板的结构示意图。

图4是本发明实施例一的电视盒的阻抗圆图。

图5是本发明实施例一的电视盒的回波损耗示意图。

图6是本发明实施例一的电视盒的电压驻波比示意图。

图7是本发明实施例二的电视盒的阻抗圆图。

图8是本发明实施例二的电视盒的回波损耗示意图。

图9是本发明实施例二的电视盒的电压驻波比示意图。

具体实施方式

下面结合实施例以及附图对本发明作进一步的说明。

实施例一。

本发明提供的电视盒，其采用双层结构的PCB板，如图1所示，上层为PCB小板1，设置有天线13、净空区12、RF芯片14和其他周边电子元器件，其中天线13、RF芯片14设置于PCB小板1的下端面，净空区12设置于PCB小板1的一侧，且呈接近正方形的矩形；下层为PCB大板2，其上端面设置有CPU 24、内存23等主电路模块以及HDMI、耳机、mini USB、TF等数据传输接口，其中HDMI接口26设置于PCB大板2的一侧端，耳机接口21、mini USB接口22则设置于PCB大板2的另一侧端，而且，HDMI接口26、耳机接口21、mini USB接口22均不与净空区12同侧；TF接口25设置于PCB大板2的相对净空区12的另一侧。

本发明的电视盒的PCB板采用双层结构，将天线13、RF芯片14等用于无线信号传输的电子元器件单独设置于PCB小板1上，因此使得PCB小板1有足够的空间设置净空区12且便于PCB板走线，同时可缩减PCB大板2的面积，利于产品小型化，且组装方便。

优选地，PCB大板2和PCB小板1通过板对板连接器27电性连接，板对板连接器27采用双排插槽结构，其作用是将PCB小板1稳固地插接到PCB大板2上。另外，也可根据需要采用其它连接方式实现电性连接以及稳固连接，比如说PCB大板2和PCB小板1可以通过电线连接，并通过螺丝或其它连接件实现PCB大板2和PCB小板1的稳固连接。

mini USB接口22具有接地的金属外壳（外壳具体指接口处包覆数据传输针脚的壳体），其接地端脚与PCB大板2的接地导通，PCB小板1的对应mini USB接口22处设有接地铜片11（具体为接地铜片A），接地铜片A与PCB小板1的接地导通，当PCB小板1插接于PCB大板2时，接地铜片A与mini USB接口22的接地金属外壳接触并电性导通，使得PCB大板2的接地和PCB小板1的接地导通，而无需另设PCB走线或端脚来实现PCB大板2的接地与PCB小板1的接地导通，结构简单。

虽然CPU 24、内存23等具有电磁干扰的主电路模块设置于PCB小板1和PCB大板2之间，但是PCB小板1和PCB大板2的接地通过接地铜片A与mini USB接口22的接地金属外壳接触而电性导通，使得PCB小板1的接地和PCB大板2的接地构成一屏蔽区域，相当于在主电路模块周边设置屏蔽框，可以防止主电路模块对天线13的电磁干扰，提升天线13的信号传输效率，而无需在PCB大板2上再设置屏蔽框。而且，这样的设置使得PCB大板2的面积更小，从而实现产品小型化，同时便于PCB走线，还可节省材料和成本，降低工艺要求并提高产品良率。

实施例二。

考虑到具有无线信号传输功能的电子产品的WIFI信号传输效率，本实施例在实施例一的基础上作进一步改进，如图2所示，将耳机接口21替换为具有接地金属外壳的耳机接口21，并在PCB小板1对应耳机接口21的位置设置接地铜片11（具体为接地铜片B），接地铜片B与PCB小板1的接地导通，耳机接口21的金属外壳的接地端脚与PCB大板2接地导通；当PCB小板1插接于PCB大板2上时，接地铜片B与耳机接口21的接地金属外壳接触以实现PCB大板2的接地与PCB小板1的接地电性导通。其原理同接地铜片A与mini USB接口22的接地金属外壳的导通。

进一步地，在PCB小板1对应HDMI接口26的位置设置接地铜片11（具体为接地铜片C），接地铜片C与PCB小板1的接地导通，HDMI接口26的接地端脚与PCB大板2的接地导通，当PCB小板1插接于PCB大板2上时，接地铜片C与HDMI接口26的接地金属外壳导通。

通过增加接地铜片B、C以使PCB小板1接地和PCB大板2接地多处导通，从而使PCB小板1接地和PCB大板2接地所构成的屏蔽区域的防止CPU 24、内存23等主电路模块电磁干扰的作用进一步加强。

而且，将天线13置于PCB小板1的上端面，从而将天线13置于屏蔽区域的外侧，进一步减少其受到的电磁干扰。

另外，净空区12的形状设为狭长矩形状，优选地，其具体尺寸可为2mm*15mm。天线净空区是指天线周围及垂直投影面不得有任何器件和接地线。净空区12形状的改变，使得天线接收WIFI信号的场形随之改变，天线信号接收方向亦改变，从而加强天线13的增益效果。具体的改进效果可通过对比图4-9所示的参数图形。

对于天线，可以采用不同的参数及图形来表示其性能，比如，smith圆图、回波损耗、电压驻波比等。

smith圆图是由很多圆周交织在一起的一个图，用于表示系统的匹配阻抗；天线阻抗是在任何给定位置上，电压对电流的比值。天线阻抗必须与天线电阻抗相匹配，如不匹配，RF性能将受到影响。

回波损耗是表示信号反射性能的参数，回波损耗说明入射功率一部分被反射到信号源，因此回波损耗越小，说明反射越少，入射功率越大。

在无线电通信中，天线与馈线的阻抗不匹配或天线与发信机的阻抗不匹配，高频能量就会产生反射折回，并与前进的部分干扰汇合发生驻波。电压驻波比就是为了表征和测量天线系统中的驻波特性，也就是天线中正向波与反射波的情况。由于实际上总存在反射，所以驻波比总是大于1。

如图4-9所示，净空区为长方形时，相比正方形的净空区，其阻抗圆图（也即，smith圆图）、回波损耗示意图、电压驻波比示意图所显示的各参数更符合WIFI信号的性能要求。

本实施例可使得具有无线信号传输功能的电子产品，具体如电视盒dongle，的WIFI性能大幅提升。

实施例三。

在实施例二的基础上，还可以在PCB小板1下端面的对应TF接口25的位置设置接地铜片11（具体为接地铜片D），如图3所示，接地铜片D与PCB小板1的接地导通，TF接口25的接地端脚与PCB大板2的接地导通，当PCB小板1插接于PCB大板2上时，接地铜片D与TF接口25的接地金属外壳导通。

本发明提供的电视盒的PCB板包括PCB小板1和PCB大板2，PCB小板1和PCB大板2有一定的间距，因此不便于在CPU 24、内存23等主电路模块的周边设置PCB走线或端脚将PCB大板2的接地和PCB小板1的接地导通，本发明则合理地利用了PCB大板上具有接地金属外壳的数据传输接口，巧妙地实现PCB小板接地和PCB大板接地的电性导通，从而构成可以防止主电路模块电磁干扰的屏蔽区域，无需设置屏蔽框的同时也增强了天线13的WIFI信号，提升无线信号的传输效率。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims

1.一种提升无线信号传输效率的电视盒，其特征在于，包括PCB小板和PCB大板，PCB大板和PCB小板电性连接；PCB小板设置有天线、净空区、RF芯片，PCB大板设置有数据传输接口以及CPU、内存，数据传输接口的接地端脚与PCB大板的接地端脚连接，且至少一个数据传输接口具有接地的金属外壳，PCB小板设有至少一个接地铜片，接地铜片与PCB小板的接地端脚连接；当PCB小板连接于PCB大板时，接地铜片与数据传输接口的接地金属外壳接触并电性连接。

2.根据权利要求1所述的提升无线信号传输效率的电视盒，其特征在于，PCB大板和PCB小板通过板对板连接器电性连接，板对板连接器为双排插槽结构。

3.根据权利要求1所述的提升无线信号传输效率的电视盒，其特征在于，天线、RF芯片设置于PCB小板的下端面，净空区设置于PCB小板的一侧。

4.根据权利要求1所述的提升无线信号传输效率的电视盒，其特征在于，天线设置于PCB小板的上端面，RF芯片设置于PCB小板的下端面，净空区设置于PCB小板的一侧。

5.根据权利要求3或4所述的提升无线信号传输效率的电视盒，其特征在于，数据传输接口包括HDMI接口、耳机接口、mini USB接口，HDMI接口设置于PCB大板的一侧端，耳机接口、mini USB接口设置于PCB大板的另一侧端，HDMI接口、耳机接口、mini USB接口均不与净空区同侧。

6.根据权利要求5所述的提升无线信号传输效率的电视盒，其特征在于，数据传输接口还包括TF接口，TF接口设置于PCB大板的相对净空区的另一侧。

7.根据权利要求1所述的提升无线信号传输效率的电视盒，其特征在于，净空区的形状为矩形。

8.根据权利要求1所述的提升无线信号传输效率的电视盒，其特征在于，净空区的形状为长方形。

9.根据权利要求8所述的提升无线信号传输效率的电视盒，其特征在于，净空区的形状为2mm*15mm的长方形。