CN112311413A - 无线收发装置和led显示屏 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及一种无线收发装置，包括：电路板；有线接口电路，设置在所述电路板上；无线发送芯片，设置在所述电路板上且电连接所述有线接口电路；以及无线接收芯片，设置在所述电路板上，电连接所述有线接口电路且与所述无线发送芯片间隔设置。所述无线发送芯片用于工作在毫米波频段将从所述有线接口电路输入的数据以无线方式输出，以及所述无线接收芯片用于工作在毫米波频段以无线方式接入数据并传送至所述有线接口电路以有线方式输出。所述无线收发装置适用于装设在LED显示屏的显示箱体中，以实现显示箱体之间图像数据信号的无线传递。

Description

无线收发装置和LED显示屏

技术领域

本发明涉及数据传输及显示技术领域，尤其涉及一种无线收发装置以及一种LED显示屏。

背景技术

LED显示屏控制系统行业，显示箱体之间基本上都使用网线等有线方式做信号传输。随着LED显示屏技术的不断发展，LED显示屏像素间距越来越小，屏体面积越来越大，其意味着LED显示屏所使用的显示箱体的数量越来越多，那么连接的线材数量也会大量的增加。网口水晶头易损坏，而且需要大量的网线连接对于工作人员后续的调试与维护也会造成极大的困扰，这些一直以来都是LED显示屏控制系统行业的痛点问题，亟待解决。

发明内容

为克服相关技术中存在的缺陷和不足，本发明的实施例提供一种无线收发装置以及一种LED显示屏。

一方面，本发明实施例提出的一种无线收发装置，包括：电路板；有线接口电路，设置在所述电路板上；无线发送芯片，设置在所述电路板上且电连接所述有线接口电路；以及无线接收芯片，设置在所述电路板上，电连接所述有线接口电路且与所述无线发送芯片间隔设置；其中，所述无线发送芯片用于工作在毫米波频段将从所述有线接口电路输入的数据以无线方式输出，以及所述无线接收芯片用于工作在毫米波频段以无线方式接入数据并传送至所述有线接口电路以有线方式输出。

本实施例无线收发装置，其将数据发送和数据接收分别交由无线发送芯片和无线接收芯片来完成，且这些芯片工作在毫米波频段进行数据发送或接收，因此可以有效确保数据无线传输的稳定性和可靠性。

在本发明的一个实施例中，所述无线发送芯片工作的所述毫米波频段为57GHZ～67GHZ、或71GHZ～87GHZ。

在本发明的一个实施例中，所述无线发送芯片和所述无线接收芯片之间设置有吸波材料结构。

在本发明的一个实施例中，所述无线收发装置还包括：第一环形吸波材料元件和第二环形吸波材料元件；所述第一环形吸波材料元件固定在所述电路板上且环绕所述无线发送芯片设置；所述第二环形吸波材料元件固定在所述电路板上且环绕所述无线接收芯片设置；以及所述第一环形吸波材料元件和所述第二环形吸波材料元件位于所述无线发送芯片和所述无线接收芯片之间的部分构成所述吸波材料结构。

在本发明的一个实施例中，所述无线发送芯片在所述第一环形吸波材料元件的中心孔内偏心设置。

在本发明的一个实施例中，所述有线接口电路包括以太网接口模块和电连接所述以太网接口模块的以太网物理层收发器芯片；所述无线发送芯片和所述无线接收芯片分别通过差分信号线对电连接所述以太网物理层收发器芯片。

在本发明的一个实施例中，所述以太网物理层收发器芯片为1GBASE-T、2.5GBASE-T、5GBASE-T或10GBASE-T型以太网物理层收发器芯片。

在本发明的一个实施例中，所述以太网接口模块和所述以太网物理层收发器芯片位于所述电路板的第一侧，所述无线发送芯片和所述无线接收芯片位于所述电路板的相对于所述第一侧的第二侧；以及所述以太网接口模块在所述电路板的长度方向上位于所述无线发送芯片和所述无线接收芯片之间。

在本发明的一个实施例中，所述以太网接口模块为集成有以太网变压器的以太网接口。

在本发明的一个实施例中，所述无线收发装置还包括：有线电源接口，设置在所述电路板的所述第一侧且电连接所述以太网物理层收发器、所述无线发送芯片及所述无线接收芯片；所述有线电源接口和所述以太网物理层收发器芯片在所述电路板的长度方向上位于所述以太网接口模块的相对两侧。

另一方面，本发明实施例提供的一种LED显示屏，包括：拼接在一起的多个显示箱体，每个所述显示箱体包括箱体主体、LED显示模组、模组控制器和至少一个前述任意一种无线收发装置，所述LED显示模组、所述模组控制器和所述无线收发装置设置在所述箱体主体上，所述模组控制器电连接所述LED显示模组且用于驱动控制所述LED显示模组进行图像显示，以及所述无线收发装置通过所述有线接口电路经由线缆电连接所述模组控制器；其中，相邻两个所述显示箱体包括第一显示箱体和第二显示箱体，所述第一显示箱体的所述无线收发装置用于以有线方式接收所述第一显示箱体的所述模组控制器输出的图像数据信号、并将接收的图像数据信号经由所述无线发送芯片以无线方式发送至所述第二显示箱体的所述无线收发装置的所述无线接收芯片。

本实施例的LED显示屏利用无线收发装置进行显示箱体之间的图像数据信号传输，其可以实现显示箱体与显示箱体之间的无线连接，显示箱体间不使用线缆例如网线即可连接进行通信，并以极快速率发送或接收数据，提供了更高的LED显示屏连接便捷性，并显著降低了安装、拆卸、维修显示箱体的时间成本与人工成本。

在本发明的一个实施例中，所述第一显示箱体的所述无线收发装置的所述无线发送芯片和所述第二显示箱体的所述无线收发装置的所述无线接收芯片之间的距离不大于30毫米。

综上所述，本发明实施例上述技术方案可以具有如下一个或多个有益效果：本发明实施例的无线收发装置，其将数据发送和数据接收分别交由无线发送芯片和无线接收芯片来完成，可以有效确保数据无线传输的稳定性和可靠性。再者，通过对电路板上的电路元件的严谨布局，使得整个无线收发装置的尺寸较小，便于镶嵌在LED显示屏的显示箱体的侧面位置。本发明实施例的LED显示屏利用无线收发装置进行显示箱体之间的图像数据信号传输，其可以实现显示箱体与显示箱体之间的无线连接，显示箱体间不使用线缆例如网线即可连接进行通信，并以极快速率发送或接收数据，提供了更高的LED显示屏连接便捷性，并显著降低了安装、拆卸、维修显示箱体的时间成本与人工成本。无线收发装置直接装设集成在显示箱体里面，便于显示箱体安装和拆卸。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种无线收发装置的结构示意图。

图2为图1所示无线收发装置的一种具体结构示意图。

图3和图4为本发明实施例提供的一种无线收发装置的电路板正面和背面元件布局示意图。

图5为本发明实施例提供的一种LED显示屏的结构示意图。

图6示意出图5中的显示箱体的箱体主体、LED显示模组和模组控制器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，本发明实施例提供的一种无线收发装置10，包括：电路板11、有线接口电路13、无线发送芯片Tx和无线接收芯片Rx。其中，有线接口电路13设置在电路板11上；无线发送芯片Tx设置在电路板11上且电连接有线接口电路13；以及无线接收芯片Rx设置在电路板11上，电连接有线接口电路13且与无线发送芯片Tx间隔设置。

承上述，无线发送芯片Tx用于工作在毫米波频段将从有线接口电路13输入的数据以无线方式输出，以及无线接收芯片Rx用于工作在毫米波频段以无线方式接入数据并传送至有线接口电路13以有线方式输出。此处的毫米波频段典型地是指频率范围为30GHz～300GHz，相应波长为1毫米～10毫米。本实施例这种工作在毫米波频段的无线发送芯片Tx和无线接收芯片Rx非常适合于LED显示屏中显示箱体的应用场合，因为LED显示屏典型地由多个显示箱体拼接而成，当将无线收发装置10装设在各个显示箱体之后，首要考虑的问题是如何避免同一个LED显示屏中不需要进行数据收发的两个无线收发装置10之间的无线信号串扰，而本实施例无线发送芯片Tx和无线接收芯片Rx工作在毫米波频段，相较于现有技术中的WiFi模块、蓝牙模块而言可以大大降低无线信号串扰可能。再者，基于目前无线芯片的性能和频段的易获得性，本实施例优选为无线发送芯片Tx工作的毫米波频段为57GHZ-67GHZ、或71GHZ-87GHZ，例如无线发送芯片Tx工作在60GHZ或80GHZ；类似地，无线接收芯Rx工作的毫米波频段为57GHZ-67GHZ、或71GHZ-87GHZ，例如无线接收芯片Rx工作在60GHZ或80GHZ。此外，值得一提的是，本实施例将数据无线发送和数据无线接收工作分别由两个独立芯片来执行，其可以有效确保数据接收和发送的稳定性及可靠性。

参见图2，有线接口电路13例如包括以太网接口模块131和以太网物理层收发器芯片133；且以太网物理层收发器芯片133电连接以太网接口模块131。为提升信号传输稳定性，无线发送芯片Tx通过差分信号线对电连接以太网物理层收发器芯片133，例如通过两根SerDes(Serializer and Deserializer，串化解串器)差分信号线电连接以太网物理层收发器芯片133；类似地，无线接收芯片Rx通过差分信号线对电连接以太网物理层收发器芯片133，例如通过两根SerDes差分信号线电连接以太网物理层收发器芯片133。相应地，以太网物理层收发器芯片133例如配置有SerDes接口，藉此实现数据发送和接收；其具体可以利用以太网物理层收发器芯片133的非屏蔽双绞线-光纤媒体转换器(UTP-FIBER MediaConverter)工作模式实现整个链路的数据传递。

在一个具体实施例中，以太网接口模块131包括以太网接口131a和以太网变压器131b，且以太网变压器131b电连接在以太网接口131a和以太网物理层收发器芯片133之间；举例来说，为实现无线收发装置10的小型化，以太网接口模块131例如是集成有以太网变压器的以太网接口，也即是将图2中的以太网接口131a和以太网变压器131b集成在一起，其可以简化设计，提高电磁兼容性。再者，本实施例的以太网物理层收发器芯片133例如为1GBASE-T、2.5GBASE-T、5GBASE-T或10GBASE-T型以太网物理层收发器芯片。

为便于更清楚地理解本实施例的无线收发装置10，下面将结合图3和图4给出本实施例的无线收发装置10的一种具体实施方式，但本发明实施例并不以此为限。

如图3和图4所示，电路板11具有相对的第一侧110a和第二侧110b，以太网接口模块131和以太网物理层收发器芯片133设置在电路板11的第一侧110a。再者，电路板11的第一侧110a还设置有线电源接口135，其例如具有两个5V直流电压输入引脚和两个接地引脚，但本实施例并不以此为限。从图3还可以得知，有线电源接口135和以太网物理层收发器芯片133在电路板11的长度方向上(图3的纵向方向上)位于以太网接口模块131的相对两侧。本实施例这种将以太网接口模块131排布在电路板11的第一侧110a的中间位置之设计，一方面有利于最大化的利用电路板11的空间，再一方面使得电路板11在连接线缆例如网线时受网线的拉力均匀。再者，本实施例的有线电源接口135电连接以太网物理层收发器芯片133、无线发送芯片Tx和无线接收芯片Rx，以提供各个芯片所需工作电压。

在图4中，无线发送芯片Tx和无线接收芯片Rx设置在电路板11的第二侧110b，并且结合图3和图4可知，无线发送芯片Tx和无线接收芯片Rx在电路板11的长度方向上位于以太网接口模块131的相对两侧。无线发送芯片Tx和无线接收芯片Rx这种排布方式，可以最大化芯片之间的距离，将电路板11上的无线发送芯片Tx与无线接收芯片Rxz之间的通信串扰最小化，进而提升数据通信的可靠性。

承上述，为了更好的减少无线发送芯片Tx和无线接收芯片Rx之间信号串扰，增强芯片的通信能力，在电路板11的第二侧110b设置有环形吸波材料元件137和139。其中，环形吸波材料元件137在第二侧110b环绕无线接收芯片Rx设置，并且优选地为防止影响无线接收芯片Rx内置天线的天线信号，将无线接收芯片Rx在环形吸波材料元件137的中心孔内偏心设置，也即无线接收芯片Rx不居中设置，例如图4所示在靠近芯片天线的一侧留出距离D1；当然，在芯片的其他侧也可以相对于环形吸波材料元件137留出一定距离。本实施例的环形吸波材料元件137例如采用Lidar JCS-9型吸波材料。类似地，环形吸波材料元件139在第二侧110b环绕无线发送芯片Tx设置，并且优选地为防止影响无线发送芯片Tx内置天线的天线信号，将无线发送芯片Tx在环形吸波材料元件139的中心孔内偏心设置，也即无线发送芯片Tx不居中设置，例如图4所示在靠近芯片天线的一侧留出距离D2；当然，在芯片的其他侧也可以相对于环形吸波材料元件139留出一定距离。本实施例的环形吸波材料元件139例如采用Lidar JCS-9型吸波材料。作为非限制性举例，本实施例的无线发送芯片Tx和无线接收芯片Rx可以采用市售的KSS104M系列芯片，当然也可以采用其他适合工作在毫米波频段的无线发送及接收芯片。另外，为提升无线发送芯片Tx和无线接收芯片Rx的有效通信距离，还可以在电路板11的第二侧110b设置第一波导和第二波导，分别环绕无线接收芯片Rx和无线发送芯片Tx设置；更具体地，第一波导例如设置在环形吸波材料元件137的远离电路板11的一侧，第二波导例如设置在环形吸波材料元件139的远离电路板11的一侧。

再者，本实施例中的环形吸波材料元件137和环形吸波材料元件139位于无线接收芯片Rx和无线发送芯片Tx之间的部分构成本实施例的位于无线接收芯片Rx和无线发送芯片Tx之间的吸波材料结构，当然，所述吸波材料结构也可以采用其他实施方式，只要能有效减小无线接收芯片Rx和无线发送芯片Tx之间信号串扰即可。

另外，值得说明的是，前述实施例是采用带有以太网接口的有线接口电路进行示例性说明本发明实施例的无线收发装置10，但本发明实施例并不以此为限，也可以采用其他有线接口电路，例如HDMI接口电路、DP接口电路、LVDS接口电路、V-by-one接口电路等，只是无线收发装置需要多对无线发送芯片和无线接收芯片，而不是前述实施例所述的一对无线发送芯片和无线接收芯片。

综上所述，本发明前述实施例的无线收发装置，其将数据发送和数据接收分别交由无线发送芯片和无线接收芯片来完成，可以有效确保数据无线传输的稳定性和可靠性。再者，通过对电路板上的电路元件的严谨布局，使得整个无线收发装置的尺寸较小，便于镶嵌在LED显示屏的显示箱体的侧面位置。

参见图5，本发明实施例提供的一种LED显示屏100，其包括拼接在一起的多个显示箱体。图5中仅示出两个显示箱体，且为了后续方便描述，将这两个相邻显示箱体分别标号为120和140。

结合图5和图6可知，显示箱体120包括：箱体主体121、LED显示模组123、模组控制器125以及无线收发装置127a、127b。箱体主体121例如为矩形镂空结构，其具有围成容置空间的的四个侧面，且相对的两个侧面设有用于安置无线收发装置127a、127b的安装区域1210，而无线收发装置127a、127b可以通过螺钉锁固在各个安装区域1210并通过线缆例如网线连接至模组控制器125。LED显示模组123例如安装固定在箱体主体121的正面(或称显示表面)，其例如通过排线穿过箱体主体121与装设于箱体主体121的所述容置空间内的模组控制器125形成电连接。此处的模组控制器125用于驱动控制LED显示模组123进行图像显示，其可以采用现有技术中成熟的接收卡或扫描卡，故在此不再赘述。值得一提的是，LED显示模组123例如包括多个LED灯板，且单个LED灯板上设有多个LED显示像素，比如RGB全彩LED像素。至于显示箱体140，其包括箱体主体、LED显示模组、模组控制器145以及无线收发装置147a、147b；由于显示箱体140的各个构成部分可以与显示箱体120相同，为简化说明，在此不再赘述。

承上述，本实施例的无线收发装置127a、127b、147a及147b均可以采用前述实施例的无线收发装置10。相应地，显示箱体120的无线收发装置127b用于以有线方式接收显示箱体120的模组控制器125输出的图像数据信号(例如包含RGB数据等)、并将接收的图像数据信号经由无线收发装置的127b的无线发送芯片Tx以无线方式发送至显示箱体140的无线收发装置147a的无线接收芯片Rx，之后无线收发装置147a的无线接收芯片Rx将接收到的图像数据信号(电磁信号形式)转换成电信号例如差分信号提供给显示箱体140的模组控制器145来驱动控制显示箱体140的LED显示模组进行图像显示。

再者，经发明人试验验证得知，显示箱体120的无线收发装置127b的无线发送芯片Tx和显示箱体140的无线收发装置147a的无线接收芯片Rx之间的距离不大于30毫米时信号传输可靠度最高，未发现明显的丢码现象；而当该距离增大至35毫米时，存在一定的丢码可能性。

另外，需要说明的是，单个显示箱体装设无线收发装置的数量可以根据实际应用情形来决定，例如在LED显示屏只有两个显示箱体时，则可以每个显示箱体只装设一个无线收发装置；又或者在LED显示屏有两个以上显示箱体时，级联的多个显示箱体的最末一级显示箱体可以只装设一个无线收发器。

综上所述，本发明实施例的LED显示屏利用无线收发装置进行显示箱体之间的图像数据信号传输，其可以实现显示箱体与显示箱体之间的无线连接，显示箱体间不使用线缆例如网线即可连接进行通信，并以极快速率发送或接收数据，提供了更高的LED显示屏连接便捷性，并显著降低了安装、拆卸、维修显示箱体的时间成本与人工成本。无线收发装置直接装设集成在显示箱体里面，便于显示箱体安装和拆卸。本实施例的LED显示屏适用于LED电视、租赁、高端固装等领域。

此外，可以理解的是，前述各个实施例仅为本发明的示例性说明，在技术特征不冲突、结构不矛盾、不违背本发明的发明目的前提下，各个实施例的技术方案可以任意组合、搭配使用。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (12)

1.一种无线收发装置，其特征在于，包括：

电路板；

有线接口电路，设置在所述电路板上；

无线发送芯片，设置在所述电路板上且电连接所述有线接口电路；

无线接收芯片，设置在所述电路板上，电连接所述有线接口电路且与所述无线发送芯片间隔设置；

其中，所述无线发送芯片用于工作在毫米波频段将从所述有线接口电路输入的数据以无线方式输出，以及所述无线接收芯片用于工作在毫米波频段以无线方式接入数据并传送至所述有线接口电路以有线方式输出。

2.如权利要求1所述的无线收发装置，其特征在于，所述无线发送芯片工作的所述毫米波频段为57GHZ～67GHZ、或71GHZ～87GHZ。

3.如权利要求1所述的无线收发装置，其特征在于，所述无线发送芯片和所述无线接收芯片之间设置有吸波材料结构。

4.如权利要求3所述的无线收发装置，其特征在于，还包括：第一环形吸波材料元件和第二环形吸波材料元件；所述第一环形吸波材料元件固定在所述电路板上且环绕所述无线发送芯片设置；所述第二环形吸波材料元件固定在所述电路板上且环绕所述无线接收芯片设置；以及所述第一环形吸波材料元件和所述第二环形吸波材料元件位于所述无线发送芯片和所述无线接收芯片之间的部分构成所述吸波材料结构。

5.如权利要求4所述的无线收发装置，其特征在于，所述无线发送芯片在所述第一环形吸波材料元件的中心孔内偏心设置。

6.如权利要求1所述的无线收发装置，其特征在于，所述有线接口电路包括以太网接口模块和电连接所述以太网接口模块的以太网物理层收发器芯片；所述无线发送芯片和所述无线接收芯片分别通过差分信号线对电连接所述以太网物理层收发器芯片。

7.如权利要求6所述的无线收发装置，其特征在于，所述以太网物理层收发器芯片为1GBASE-T、2.5GBASE-T、5GBASE-T或10GBASE-T型以太网物理层收发器芯片。

8.如权利要求6所述的无线收发装置，其特征在于，所述以太网接口模块和所述以太网物理层收发器芯片位于所述电路板的第一侧，所述无线发送芯片和所述无线接收芯片位于所述电路板的相对于所述第一侧的第二侧；以及所述以太网接口模块在所述电路板的长度方向上位于所述无线发送芯片和所述无线接收芯片之间。

9.如权利要求8所述的无线收发装置，其特征在于，所述以太网接口模块为集成有以太网变压器的以太网接口。

10.如权利要求8所述的无线收发装置，其特征在于，还包括：有线电源接口，设置在所述电路板的所述第一侧且电连接所述以太网物理层收发器、所述无线发送芯片及所述无线接收芯片；所述有线电源接口和所述以太网物理层收发器芯片在所述电路板的长度方向上位于所述以太网接口模块的相对两侧。

11.一种LED显示屏，其特征在于，包括：拼接在一起的多个显示箱体，每个所述显示箱体包括箱体主体、LED显示模组、模组控制器和至少一个如权利要求1至10任意一项所述的无线收发装置，所述LED显示模组、所述模组控制器和所述无线收发装置设置在所述箱体主体上，所述模组控制器电连接所述LED显示模组且用于驱动控制所述LED显示模组进行图像显示，以及所述无线收发装置通过所述有线接口电路经由线缆电连接所述模组控制器；

其中，相邻两个所述显示箱体包括第一显示箱体和第二显示箱体，所述第一显示箱体的所述无线收发装置用于以有线方式接收所述第一显示箱体的所述模组控制器输出的图像数据信号、并将接收的图像数据信号经由所述无线发送芯片以无线方式发送至所述第二显示箱体的所述无线收发装置的所述无线接收芯片。

12.如权利要求11所述的LED显示屏，其特征在于，所述第一显示箱体的所述无线收发装置的所述无线发送芯片和所述第二显示箱体的所述无线收发装置的所述无线接收芯片之间的距离不大于30毫米。

Images