CN211237595U - 无线收发器和显示箱体 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例涉及一种无线收发器及采用所述无线收发器的显示箱体。所述无线收发器例如包括：电路板；焊盘组，设置在所述电路板上；数据及电源信号传输线缆，具有相对的第一端和第二端，其中所述第一端焊接至所述焊盘组、且所述第二端为自由端；接口电路，设置在所述电路板上且电连接所述焊盘组；以及无线传输芯片，设置在所述电路板上且电连接所述接口电路，其中所述无线传输芯片的工作频率位于频率范围30GHZ‑300GHZ。本实用新型实施例可以实现显示箱体之间的无线传输。

Description

无线收发器和显示箱体

技术领域

本实用新型涉及显示及无线传输技术领域，尤其涉及一种无线收发器和一种显示箱体。

背景技术

LED(Light Emitting Diode，发光二极管)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。

实用新型内容

为克服相关技术中存在的至少部分缺陷和不足，本实用新型的实施例提供一种无线收发器和一种显示箱体。

一方面，本实用新型实施例提供的一种无线收发器，包括：电路板；焊盘组，设置在所述电路板上；数据及电源信号传输线缆，具有相对的第一端和第二端，其中所述第一端焊接至所述焊盘组、且所述第二端为自由端；接口电路，设置在所述电路板上且电连接所述焊盘组；以及无线传输芯片，设置在所述电路板上且电连接所述接口电路，其中所述无线传输芯片的工作频率位于频率范围30GHZ-300GHZ。

本实施例通过设置焊盘组以及将数据及电源信号传输线缆的第一端焊接至所述焊盘组，因此在所述电路板上无需设置数据信号线接插件和电源座，有利于减小无线收发器的尺寸以方便内嵌于显示箱体使用，而且无需插拔数据信号线和电源信号线，降低了数据信号线接插件和电源座的耗损成本，减少电源信号线反接的风险。再者，工作频率位于频率范围30GHZ-300GHZ，其有利于降低无线信号串扰可能。

在本实用新型的一个实施例中，所述接口电路包括网络变压器、物理层收发器芯片和直流转换电路，所述网络变压器电连接所述焊盘组和所述物理层收发器芯片，所述直流转换电路电连接所述焊盘组、所述物理层收发器芯片和所述无线传输芯片，以及所述无线传输芯片电连接所述物理层收发器芯片。

在本实用新型的一个实施例中，所述无线传输芯片包含：单工无线发送芯片和单工无线接收芯片，通过串行总线电连接所述物理层收发器芯片并分别电连接所述直流转换电路；其中，所述单工无线发送芯片和所述单工无线接收芯片的工作频率位于所述频率范围30GHZ-300GHZ。

在本实用新型的一个实施例中，所述串行总线为SerDes总线，且所述SerDes总线包含一对数据发送差分信号线和一对数据接收差分信号线；所述单工无线发送芯片通过所述一对数据发送差分信号线电连接所述物理层收发器芯片，且所述单工无线接收芯片通过所述一对数据接收差分信号线电连接所述物理层收发器芯片。

在本实用新型的一个实施例中，还包括第一环形吸波材料元件和第二环形吸波材料元件，设置在所述电路板上且分别环绕所述单工无线发送芯片和所述单工无线接收芯片。

在本实用新型的一个实施例中，所述单工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，以及所述单工无线接收芯片在所述第二环形吸波材料元件的中心孔内偏心设置。

在本实用新型的一个实施例中，所述无线传输芯片包含：全双工无线收发芯片，通过串行总线电连接所述物理层收发器芯片且电连接所述所述直流转换电路；其中，所述全双工无线收发芯片的工作频率位于所述频率范围30GHZ-300GHZ，所述串行总线包含有一对数据发送差分信号线和一对数据接收差分信号线。

在本实用新型的一个实施例中，所述焊盘组包含八个数据信号线焊盘和多个电源信号线焊盘；所述网络变压器电连接所述八个数据信号线焊盘，且所述直流转换电路电连接所述多个电源信号线焊盘。

在本实用新型的一个实施例中，所述数据及电源信号传输线缆包含八根数据信号线和多根电源信号线，所述八根数据信号线由铝箔麦拉包覆且所述多根电源信号线位于所述铝箔麦拉的外侧，以及所述八根数据信号线、所述铝箔麦拉和所述多根电源信号线共同由依次设置的棉纸和外被包覆。

另一方面，本实用新型实施例提供的一种显示箱体，包括：箱体框架，具有模组安装面和位于所述模组安装面的背侧的安装部；LED显示板，设置在所述模组安装面上且包括一个或多个LED模组；前述任意一种无线收发器，设置在所述安装部上；以及模组控制卡，设置在所述箱体框架上且位于所述模组安装面的背侧，其中所述模组控制卡电连接所述LED显示板且所述无线收发器的所述第二端。

本实施例通过在显示箱体中设置无线收发器，其可以实现显示箱体之间的无线通信，解决了显示箱体与显示箱体之间繁多的有线连接，无需使用网线即可连接进行通信，并以极快速率发送或接收数据，缩短了搭屏时间，降低了人工安装拆卸与维修的成本。

综上所述，本实用新型实施例上述技术方案可以具有如下一个或多个有益效果：通过设置焊盘组以及将数据及电源信号传输线缆的第一端焊接至所述焊盘组，因此在所述电路板上无需设置数据信号线接插件和电源座，有利于减小无线收发器的尺寸以方便内嵌于显示箱体使用，而且无需插拔数据信号线和电源信号线，降低了数据信号线接插件和电源座的耗损成本，减少电源信号线反接的风险。再者，工作频率位于频率范围30GHZ-300GHZ，其有利于降低无线信号串扰可能。此外，通过在显示箱体中设置无线收发器，其可以实现显示箱体之间的无线通信，解决了显示箱体与显示箱体之间繁多的有线连接，无需使用网线即可连接进行通信，并以极快速率发送或接收数据，缩短了搭屏时间，降低了人工安装拆卸与维修的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，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实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例提供的两个显示箱体拼接在一起的状态示意图。

图2为图1所示显示箱体中各个模块之间的相对位置关系示意图。

图3为图2所示无线收发器的结构示意图。

图4为图3所示无线收发器的一种具体实施方式的结构示意图。

图5A为图4所示无线收发器中的电路板的一个表面的电路元件分布示意图。

图5B为图4所示无线收发器中的电路板的另一个相对表面的电路元件分布示意图。

图6A、图6B、图6C和图6D为图4中焊盘组、网络变压器、物理层收发器芯片、单工无线发送芯片和单工无线接收芯片之间的电路连接关系示意图。

图7为图4所示无线收发器中的数据及电源信号传输线缆的截面示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1和图2，本实用新型实施例提供的一种显示箱体10，其例如包括：箱体框架11、LED显示板13、无线收发器15和模组控制卡17。

其中，箱体框架11具有模组安装面111和位于模组安装面111之背侧的四个侧壁113，这四个侧壁113围合形成位于模组安装面111之背侧的容置空间。显示面板13的四个LED模组131设置在模组安装面111上且拼接在一起，两个无线收发器15分别设置在所述四个侧壁113中的两个相对侧壁113(作为无线收发器15的安装部)上，而模组控制卡17设置在所述容置空间内。再者，模组控制卡17在本实施方式中为多电路板结构，其包括HUB板171和插接至HUB板171上的接收卡(或称扫描卡)173；至于HUB板171和接收卡173的主要电路硬件结构，可以采用现有成熟技术，在此不再赘述；当然，模组控制卡17可以替换成单电路板结构。此外，值得一提的是，箱体框架11为矩形(包含正方形)镂空结构，但本实用新型实施例并不以此为限，只要能实现LED显示板13、无线收发器15和模组控制卡17的安装固定均可；LED显示板13中的LED模组131的数量不限于图2所示的四个，其可以根据实际应用需要而定，例如可以是两个甚至是一个LED模组131；单个显示箱体10中的无线收发器15的数量不限于图1及图2所示的两个，也可以为一个、三个甚至四个。另外，单个LED模组131典型地具有多个LED显示像素，而单个LED显示像素例如包含RGB LED灯甚至更多颜色LED灯。

承上述，参见图3，无线收发器15例如包括：电路板150、数据及电源信号传输线缆151、焊盘组153、接口电路155和无线传输芯片157。其中，焊盘组153设置在电路板150上，无线传输芯片157设置在电路板150上，接口电路155设置在电路板150上且电连接在焊盘组153和无线传输芯片157之间。再者，数据及电源信号传输线缆151具有第一端151a和相对的第二端151b，其中第一端151a焊接至焊盘组153，第二端151b为自由端以用于插接模组控制卡17例如插接至模组控制卡17的HUB板171。

无线传输芯片157的工作频率位于毫米波频段。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传输芯片157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，当将无线收发器15装设在各个显示箱体10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器15之间的无线信号串扰，而本实施例的无线传输芯片157工作在毫米波频段，相较于现有技术中的WiFi模块、蓝牙模块、UWB模块(工作频率为3GHZ-10GHZ)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传输芯片157的工作频段位于频率范围57GHZ-67GHZ或71GHZ-87GHZ，例如无线传输芯片157的工作频率为60GHZ或80GHZ。

参见图4，在一个具体实施方式中，接口电路155包括网络变压器155a、物理层收发器芯片155b和直流转换电路155c；以及无线传输芯片157包括单工无线发送芯片Tx和单工无线接收芯片Rx。网络变压器155a电连接焊盘组153和物理层收发器芯片155b。直流转换电路155c电连接焊盘组155a、物理层收发器芯片155b、单工无线发送芯片TX和单工无线接收芯片RX，以向物理层收发器芯片155b、单工无线发送芯片TX和单工无线接收芯片RX提供工作所需电压。此处的直流转换电路155c例如采用MP2122GJ-Z稳压器芯片，其为一种MPS同步降压型稳压器芯片，但本实用新型并不以此为限。

参见图5A和图5B，焊盘组153、网络变压器155a、物理层收发器芯片155b和直流转换电路155c位于电路板150的表面150a，单工无线发送芯片Tx和单工无线接收芯片Rx位于电路板150的相对表面150b。

在图5A中，焊盘组153包含十个焊盘，其中八个焊盘作为数据信号线焊盘以用于与数据及电源信号传输线缆151中的数据信号线例如八根网络信号线焊接且电连接至网络变压器155a，另外两个焊盘作为电源信号线焊盘以用于与数据及电源信号传输线缆151中的电源信号线焊接且电连接至直流转换电路155c。在其他实施例中，焊盘组153也可以包含十二个焊盘，其中八个焊盘作为数据信号线焊盘，另外四个焊盘作为电源信号线焊盘，也即两个正电压焊盘和两个接地焊盘。

在图5B中，单工无线发送芯片Tx和单工无线接收芯片Rx在电路板150的表面150b上间隔设置，其工作频率均位于毫米波频段，对应频率范围为30GHz～300GHz，相应波长为1毫米～10毫米。再者，基于目前无线芯片的性能和频段的易获得性，本实施例优选为单工无线发送芯片Tx和单工无线接收芯片Rx的工作频率位于频率范围57GHZ-67GHZ或71GHZ-87GHZ，例如单工无线发送芯片Tx和单工无线接收芯片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。

另外，单工无线发送芯片Tx和单工无线接收芯片Rx在电路板150上的这种相互间隔排布方式，可以最大化芯片之间的距离，将电路板150上的单工无线发送芯片Tx与单工无线接收芯片Rx之间的通信串扰最小化，进而提升数据通信的可靠性。为了更好的减少单工无线发送芯片Tx和单工无线接收芯片Rx之间的信号串扰，增强芯片的通信能力，在电路板150的表面150b上设置有环形吸波材料元件158a和158b。其中，环形吸波材料元件158a在表面150b环绕单工无线发送芯片Tx设置，并且优选地为防止影响单工无线发送芯片Tx内置天线的天线信号，将单工无线发送芯片Tx在环形吸波材料元件158a的中心孔内偏心设置，也即单工无线发送芯片Tx不居中设置，本实施例的环形吸波材料元件158a例如采用LidarJCS-9型吸波材料。类似地，环形吸波材料元件158b在表面150b环绕单工无线接收芯片Rx设置，并且优选地为防止影响单工无线接收芯片Rx内置天线的天线信号，将单工无线接收芯片Rx在环形吸波材料元件158b的中心孔内偏心设置，也即单工无线接收芯片Rx不居中设置，本实施例的环形吸波材料元件158b例如采用Lidar JCS-9型吸波材料。作为非限制性举例，本实施例的单工无线发送芯片Tx和单工无线接收芯片Rx可以采用凯萨公司或意法半导体公司提供的毫米波无线芯片。

承上述，为提升信号传输稳定性，单工无线发送芯片Tx通过一对数据发送差分信号线电连接物理层收发器芯片155b、且单工无线接收芯片Rx通过一对数据接收差分信号线电连接物理层收发器芯片155b；具体为通过SerDes(Serializer and Deserializer，串化解串器)总线电连接物理层收发器芯片155b，相应地物理层收发器芯片155b例如配置有SerDes接口，藉此实现数据发送和接收，并利用物理层收发器芯片155b的非屏蔽双绞线-光纤媒体转换器(UTP-FIBER Media Converter)工作模式实现整个链路的数据传递。当然，无线传输芯片157中的单工无线发送芯片Tx及单工无线接收芯片Rx与物理层收发器芯片155b之间并不限于SerDes总线连接，也可以采用其他高速串行总线。

参见图6A至6D，焊盘组153电连接网络变压器155a的引脚Port1_T0+、Port1_T0-、Port1_T1+、Port1_T1-、Port1_T2+、Port1_T2-、Port1_T3+及Port1_T3-，网络变压器155a的引脚Port_TRD[0]+、Port_TRD[0]-、Port_TRD[1]+、Port_TRD[1]-、Port_TRD[2]+、Port_TRD[2]-、Port_TRD[3]+及Port_TRD[3]-电连接至物理层收发器芯片155b，单工无线发送芯片Tx(参见图6C)的引脚T_HSO_P_8211及T_HSO_N_8211通过串行总线和一对电容电连接物理层收发器芯片155b，以及单工无线接收芯片Rx(参见图6D)的引脚R_HSI_P_8211及R_HSI_N_8211通过串行总线和一对电容电连接物理层收发器芯片155b。此处，网络变压器155a为SG24301G芯片，物理层收发器芯片155b为RTL8211FS芯片，单工无线发送芯片Tx为KSS104M-TX芯片，单工无线接收芯片Rx为KSS104M-RX芯片，但本实用新型并不以此为限。

参见图7，数据及电源信号传输线缆151包含八根数据信号线和四根电源信号线，所述八根数据信号线由铝箔麦拉包覆且所述四根电源信号线位于所述铝箔麦拉(Mylar)的外侧，以及所述八根数据信号线、所述铝箔麦拉和所述四根电源信号线共同由依次设置的棉纸和外被包覆。单根信号线包括位于中心的导体和包覆导体的绝缘体，四根电源信号线中的两根电源信号线例如用于传输相同电压值的正电压，另两根电源信号线为接地线；或者这四根电源信号线中的两根电源信号线作为备用电源信号线。在其他实施例中，数据及电源信号传输线缆151也可以只包含八根数据信号线和两根电源信号线。

综上所述，本实用新型前述实施例通过设置焊盘组以及将数据及电源信号传输线缆的第一端焊接至所述焊盘组，因此在所述电路板上无需设置数据信号线接插件和电源座，有利于减小无线收发器的尺寸以方便内嵌于显示箱体使用，而且无需插拔数据信号线和电源信号线，降低了数据信号线接插件和电源座的耗损成本，减少电源信号线反接的风险。再者，工作频率位于频率范围30GHZ-300GHZ，其有利于降低无线信号串扰可能。此外，通过在显示箱体中设置无线收发器，其可以实现显示箱体之间的无线通信，解决了显示箱体与显示箱体之间繁多的有线连接，无需使用网线即可连接进行通信，并以极快速率发送或接收数据，缩短了搭屏时间，降低了人工安装拆卸与维修的成本。

此外，可以理解的是，前述各个实施例仅为本实用新型的示例性说明，在技术特征不冲突、结构不矛盾、不违背本实用新型的发明创造目的前提下，各个实施例的技术方案可以任意组合、搭配使用。另外，在其他实施例方式中，无线传输芯片157并不限于包含相互间隔设置的单工无线发送芯片Tx和单工无线接收芯片Rx，其也可以是采用单个工作频率位于毫米波频段的全双工无线收发芯片，且该全双工无线收发芯片通过串行总线电连接至接口电路。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种无线收发器，其特征在于，包括：

电路板；

焊盘组，设置在所述电路板上；

数据及电源信号传输线缆，具有相对的第一端和第二端，其中所述第一端焊接至所述焊盘组、且所述第二端为自由端；

接口电路，设置在所述电路板上且电连接所述焊盘组；以及

无线传输芯片，设置在所述电路板上且电连接所述接口电路，其中所述无线传输芯片的工作频率位于频率范围30GHZ-300GHZ；

其中，所述接口电路包括网络变压器、物理层收发器芯片和直流转换电路，所述网络变压器电连接所述焊盘组和所述物理层收发器芯片，所述直流转换电路电连接所述焊盘组、所述物理层收发器芯片和所述无线传输芯片，以及所述无线传输芯片电连接所述物理层收发器芯片；

其中，所述焊盘组、所述网络变压器、所述物理层收发器芯片和所述直流转换电路位于所述电路板的第一表面，所述无线传输芯片位于所述电路板与所述第一表面相对的第二表面。

2.如权利要求1所述的无线收发器，其特征在于，所述无线传输芯片包含：单工无线发送芯片和单工无线接收芯片，通过串行总线电连接所述物理层收发器芯片并分别电连接所述直流转换电路；其中，所述单工无线发送芯片和所述单工无线接收芯片的工作频率位于所述频率范围30GHZ-300GHZ。

3.如权利要求2所述的无线收发器，其特征在于，所述串行总线为SerDes总线，且所述SerDes总线包含一对数据发送差分信号线和一对数据接收差分信号线；所述单工无线发送芯片通过所述一对数据发送差分信号线电连接所述物理层收发器芯片，且所述单工无线接收芯片通过所述一对数据接收差分信号线电连接所述物理层收发器芯片。

4.如权利要求2所述的无线收发器，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，设置在所述电路板上且分别环绕所述单工无线发送芯片和所述单工无线接收芯片。

5.如权利要求4所述的无线收发器，其特征在于，所述单工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，以及所述单工无线接收芯片在所述第二环形吸波材料元件的中心孔内偏心设置。

6.如权利要求1所述的无线收发器，其特征在于，所述无线传输芯片包含：全双工无线收发芯片，通过串行总线电连接所述物理层收发器芯片且电连接所述直流转换电路；其中，所述全双工无线收发芯片的工作频率位于所述频率范围30GHZ-300GHZ，所述串行总线包含有一对数据发送差分信号线和一对数据接收差分信号线。

7.如权利要求1所述的无线收发器，其特征在于，所述焊盘组包含八个数据信号线焊盘和多个电源信号线焊盘；所述网络变压器电连接所述八个数据信号线焊盘，且所述直流转换电路电连接所述多个电源信号线焊盘。

8.如权利要求1至7任意一项所述的无线收发器，其特征在于，所述数据及电源信号传输线缆包含八根数据信号线和多根电源信号线，所述八根数据信号线由铝箔麦拉包覆且所述多根电源信号线位于所述铝箔麦拉的外侧，以及所述八根数据信号线、所述铝箔麦拉和所述多根电源信号线共同由依次设置的棉纸和外被包覆。

9.一种显示箱体，其特征在于，包括：

箱体框架，具有模组安装面和位于所述模组安装面的背侧的安装部；

LED显示板，设置在所述模组安装面上且包括一个或多个LED模组；

如权利要求1至7任意一项所述无线收发器，设置在所述安装部上；以及

模组控制卡，设置在所述箱体框架上且位于所述模组安装面的背侧，其中所述模组控制卡电连接所述LED显示板且所述无线收发器的所述第二端。

10.根据权利要求9所述的显示箱体，其特征在于，所述无线收发器的所述数据及电源信号传输线缆包含八根数据信号线和多根电源信号线，所述八根数据信号线由铝箔麦拉包覆且所述多根电源信号线位于所述铝箔麦拉的外侧，以及所述八根数据信号线、所述铝箔麦拉和所述多根电源信号线共同由依次设置的棉纸和外被包覆。

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