CN104241808B - 天线模块及电子系统 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种天线模块及一种电子系统。天线模块包含防水保护罩、透明盖、印刷电路板、无线通讯组件及天线组件。防水保护罩可移除地装配在该电子系统的金属防护罩的开口上。该防水保护罩具有容置槽。该透明盖安装在该防水保护罩上。该印刷电路板的第一部分插入该容置槽内。该印刷电路板的第二部分设置在此金属防护罩内。该无线通讯组件设置在该印刷电路板的第二部分上。该天线组件设置该此印刷电路板的第一部分上且与该无线通讯组件电性连接。

Description

天线模块及电子系统

技术领域

本发明是关于一种天线，尤其涉及一种适用于电子系统的模块化天线。

背景技术

电力系统（例如，发电厂、发电机、太阳能电池板等等）需要用于维持其功能或监控其状态的控制电路。可用多种方式实施控制电路，诸如实施每一个别装置上的可编程逻辑控制器(programmable logic controllers;PLC)、安装中央控制器以控制多个装置，或者实施无线控制器用于远程控制所有装置。在这些解决方案中，无线控制器提供了最好的挠性及可控性。

无线控制器需要天线，以用于在两个装置之间传递或者接收电信信号或信息。一些传统的天线是密封在装置的金属壳内。另一些天线是形成作为个别部件，从装置的印刷电路板延伸至装置外的外部空间。传统的天线设计适用于室内装置。然而，相同的天线设计当在户外装置（诸如，具有进入保护(ingress protection;IP)要求的微逆变器或电子装置）中使用时，会遇到一些问题。

例如，微逆变器是一种具有进入保护(IP)要求的常见的电气装置，并且广泛地用于分散式电力网路中。分散式电力网路中的许多装置是于户外实施。因此，微逆变器通常具有用于提供进入保护的金属防护罩。举例而言，一些微逆变器要求具有高的防护等级，例如IP65的等级。若天线是密封于金属防护罩的内部，则金属防护罩将阻隔电信信号。另一方面，若天线延伸穿过金属防护罩上的通孔，则很难实现防护等级的防水要求。

此外，一些具有进入保护(IP)要求的电子装置可能需要在金属防护罩上开设额外孔，以显示表示电子装置工作状态的指示性光信号。然而，防护罩上的额外孔可能会增加防水特征的困难。

发明内容

为了解决本领域中的此类问题，本发明提供了一种天线模块及一种电子系统，天线模块及电子系统包含防水保护罩，防水保护罩可移除地装配在电子系统的金属防护罩的开口上。天线组件设置在防水保护罩内的容置槽中。可以用防水保护罩遮盖天线组件，及同时将此天线组件定位在金属防护罩外部，因此天线组件的信号强度可能不会因金属防护罩而降低。可将防水保护罩锁定在金属防护罩上，以实现防水特征。此外，天线模块包含安装在防水保护罩上的透明盖，从而指示光可以穿过透明盖，而不会妨碍防水特征。

本发明的一方面是提供一种适用于电子系统的天线模块。电子系统包含金属防护罩。天线模块包含防水保护罩、透明盖、印刷电路板、无线通讯组件及天线组件。防水保护罩可移除地装配在金属防护罩的开口上。防水保护罩具有容置槽。透明盖安装在防水保护罩上。印刷电路板的第一部分插入容置槽内。印刷电路板的第二部分设置在金属防护罩内。无线通讯组件设置在印刷电路板的第二部分上。天线组件设置在印刷电路板的第一部分上且与无线通讯组件电性连接。

本发明的另一方面是提供一种电子系统，电子系统包含金属防护罩、主机板、电子电路、天线模块。主机板是设置在金属防护罩内。此电子电路是设置在主机板上。天线模块的一部分暴露在金属防护罩外部。天线模块包含防水保护罩、透明盖、印刷电路板、无线通讯组件及天线组件。防水保护罩可移除地装配在金属防护罩的开口上。防水保护罩具有容置槽。透明盖安装在防水保护罩上。印刷电路板的第一部分插入容置槽内。印刷电路板的第二部分设置在金属防护罩内。无线通讯组件设置在印刷电路板的第二部分上。无线通讯组件电性连接至电子系统的主机板。天线组件设置在印刷电路板的第一部分上及与无线通讯组件电性连接。天线组件设置在由此金属防护罩形成的防护空间外部。

应该理解前述一般描述及下文详细描述两者皆是说明性的，并且意欲提供对所主张的本发明的进一步解释。

附图说明

通过参照如下随附附图阅读以下对实施例的详细描述，可以更完全地理解本发明：

图1是绘示根据本发明的一实施例的电子系统100的俯视图；

图2是以一不同视角绘示图1中的电子系统的透视图；

图3是图示天线模块、金属防护罩，及金属防护罩上的开口的示意图；

图4是图示根据本发明的一实施例的天线模块的分解图；以及

图5是图示图4中的天线模块的示意图。

具体实施方式

在以下描述中，给出若干特定细节以提供对本发明的实施例的透彻了解。然而，相关领域中熟悉此项技术者将认识到，本发明的实践可能无需此一或多个特定细节，或者本发明可结合其他部件而实践。在其他实例中，未图示或详细描述熟知的实施方式或操作，以避免模糊本发明的各实施例的各技术方案。

参看图1，图1是图示根据本发明的一实施例的电子系统100的俯视图。如图1所示，电子系统100包含金属防护罩102及天线模块120。金属防护罩102形成密封空间，用于容纳电子系统100的一些电子器件（例如，逆变器电路、电容器、电阻器、芯片，或者其他电子器件）。金属防护罩102是配置为防水及防尘的，以用于保护金属防护罩内部的这些电子器件。举例而言，电子系统100可以为微逆变器系统。

天线模块120是安装在金属防护罩102上的开口（在图1中未图示）上。如图1所示，天线模块120的一部分暴露在金属防护罩102的外部。

亦参看图2及图3。图2是以一不同视角绘示图1中的电子系统100的透视图。图3是图示本实施例中的天线模块120、金属防护罩102，及金属防护罩102上的开口103的示意图。

如图2所示，电子系统100进一步包含主机板104及用于形成电子电路106的一些电子器件（例如，逆变器、变压器、电容器、整流器等等）。此电子电路106设置在此主机板104上。主机板104及电子电路106通过金属防护罩102遮盖，起到防水或防尘的功效。因此，电子系统100可安装在户外。

如图3所示，在此金属防护罩102上形成有开口103。此天线模块120安装在此开口103上，以使得此天线模块120的一个部分向防护罩102内部延伸，及此天线模块120的其他部分暴露在此金属防护罩102外部。

亦参看图4及图5。图4是图示根据本发明的一实施例的天线模块120的分解图。图5是图示图4中的天线模块120的示意图。如图4及图5所示，天线模块120包含防水保护罩122、透明盖123、印刷电路板124、无线通讯组件125、天线组件126及发光组件127。

如图3、图4及图5所示，防水保护罩122可移除地装配在金属防护罩102的开口103上。在本实施例中，防水保护罩122具有螺环122c。通过利用此螺环122c，可将防水保护罩122锁定在金属防护罩102上。然而，本发明并不局限于利用螺环122c将防水保护罩122锁定在金属防护罩102上。在另一实施例中，此防水保护罩122可经由限位部分、紧固部分、夹紧部分或者任何等效连接构件(mean)固定在此金属防护罩102上。

此外，天线模块120可包含密封环128。当防水保护罩122装配到金属防护罩102的开口103上时，密封环128套设在防水保护罩122及金属防护罩102之间。详言之，当防水保护罩122装配到金属防护罩102上时，密封环128是用于密封防水保护罩122与金属防护罩102之间的缝隙及确保没有水或灰尘可以通过开口103进入金属防护罩102的内部空间内。

防水保护罩122具有容置槽122a及四个插口122b。此透明盖123是安装在此防水保护罩122上。在此情况下，透明盖123包含光导引盖及至少一个光导引插塞（亦即，如图4所示的四个光导引插塞123a）。在本实施例中，此透明盖123的光导引盖及光导引插塞123a是一体成型及由同一种光导引材料制成。这些光导引插塞123a是插入此防水保护罩122的这些插口122b内。这些光导引插塞123a是配置用于固定透明盖123及分路发光组件128所产生的指示光。

印刷电路板124的第一部分124a插入防水保护罩122的容置槽122a内。天线组件126设置在印刷电路板124的第一部分124a上，因此天线组件126可设置在由金属防护罩102形成的防护空间外部。因此，天线组件126可以传输/接收无线通讯信号，而不会被金属防护罩102阻碍。

另一方面，印刷电路板124的第二部分124b设置在由金属防护罩102形成的防护空间内。此无线通讯组件125设置在此印刷电路板124的第二部分124b上。

此无线通讯组件125电性连接至此电子系统的主机板（以及间接地连接到如图2中所示的主机板104上的电子电路106）。此无线通讯组件125是配置用于经由天线组件126远程执行与其他系统或装置（在各图式中未图示）的通讯（例如，发送/接收/交换电子系统上的控制信号或信息）。此天线组件126与无线通讯组件125电性连接。

发光组件127是配置用于产生表示电子系统100的系统状态（例如，操作、中止、故障等等）的指示光。举例而言，指示光可以转变为绿色或红色以表示不同的系统状态；或者此指示光可以持续发光或者闪烁以表示不同的系统状态。由发光组件127产生的此指示光可以投射穿过透明盖123，因此系统维护人员可以通过检查指示光来容易地监控系统状态。发光组件127可接近透明盖123设置，因此指示光可以容易地投射至外部。在此实施例中，发光组件127是设置在印刷电路板124的第一部分124a上。然而，本发明不限制于此。在另一实施例中，发光组件可设置在印刷电路板124上的另一位置上。

基于上述实施例，本发明提供了一种天线模块及一种电子系统，此天线模块及此电子系统包含防水保护罩，此防水保护罩可移除地装配在电子系统的金属防护罩的开口上。天线组件可设置于金属防护罩外部的防水保护罩的容置槽内，因此天线组件的信号强度可能不会因金属防护罩而降低。可将防水保护罩锁定在金属防护罩上，以实现防水特征。此外，天线模块包含安装在防水保护罩上的透明盖，从而指示光可以穿过透明盖，而不会妨碍防水特征。

如本领域熟悉此项技术者所理解的，本发明的上述实施例是用于说明本发明而非限制本发明。本发明意欲涵盖包括在随附权利要求书的精神及范畴之内的各种修改及类似布置，本发明的范畴应符合最宽泛的解释，以便包括所有此类修改及类似结构。

Claims (9)

1.一种适用于一电子系统的天线模块，其特征在于，该电子系统包含一金属防护罩，该天线模块包含：

一防水保护罩，该防水保护罩可移除地装配在该金属防护罩的一开口上，该防水保护罩具有一容置槽；

一透明盖，该透明盖安装在该防水保护罩上；

一印刷电路板，该印刷电路板的一第一部分插入该容置槽内，该印刷电路板的一第二部分设置在该金属防护罩之内；

一无线通讯组件，该无线通讯组件设置在该印刷电路板的该第二部分上；

一天线组件，该天线组件设置在该印刷电路板的该第一部分上,且与该无线通讯组件电性连接；以及

一发光组件，该发光组件配置用于产生表示该电子系统的一系统状态的一指示光，及该指示光投射穿过该透明盖。

2.根据权利要求1所述的天线模块，其特征在于，该天线模块还包含一密封环，其中当该防水保护罩装配在该金属防护罩的该开口上时，该密封环套设在该防水保护罩与该金属防护罩之间。

3.根据权利要求1所述的天线模块，其特征在于，该发光组件设置在该印刷电路板的该第一部分上。

4.根据权利要求1所述的天线模块，其特征在于，该透明盖包含一光导引盖及至少一个光导引插塞，及所述光导引插塞是插入该防水保护罩内，用于固定该透明盖及分路该指示光。

5.根据权利要求1所述的天线模块，其特征在于，该无线通讯组件是电性连接至该电子系统的一主机板。

6.一种电子系统，其特征在于，该电子系统包含：

一金属防护罩；

一主机板，该主机板设置在该金属防护罩内；

一电子电路，该电子电路设置在该主机板上；

一天线模块，该天线模块的一部分暴露在该金属防护罩的外部，该天线模块包含：

一防水保护罩，该防水保护罩可移除地装配在该金属防护罩的一开口上，该防水保护罩具有一容置槽；

一透明盖，该透明盖安装在该防水保护罩上；

一印刷电路板，该印刷电路板的一第一部分插入该容置槽内，该印刷电路板的一第二部分设置在该金属防护罩之内；

一无线通讯组件，该无线通讯组件设置在该印刷电路板的该第二部分上，该无线通讯组件是电性连接至该电子系统的该主机板，以及

一天线组件，该天线组件设置在该印刷电路板的该第一部分上及与该无线通讯组件电性连接，该天线组件设置在由该金属防护罩形成的一防护空间外部。

7.根据权利要求6所述的电子系统，其特征在于，该天线模块更包含一密封环，及当该防水保护罩装配在该金属防护罩的该开口上时，该密封环套设在该防水保护罩与该金属防护罩之间。

8.根据权利要求6所述的电子系统，其特征在于，该天线模块更包含一发光组件，该发光组件设置在该印刷电路板的该第一部分上，该发光组件配置用于产生表示该电子系统的一系统状态的一指示光，及该指示光投射穿过该透明盖，该透明盖包含一光导引部分，及该光导引部分是插入该防水保护罩内，用于固定该透明盖及分路该指示光。

9.根据权利要求6所述的电子系统，其特征在于，该电子系统安装在户外。