TW201448345A - 天線模組及電子系統 - Google Patents

Abstract

本揭示文件揭示了一種天線模組及一種電子系統。天線模組包含防水保護罩、透明蓋、印刷電路板、無綫通訊組件及天線組件。防水保護罩可移除地裝配在該電子系統的金屬防護罩的開口上。該防水保護罩具有容置槽。該透明蓋安裝在該防水保護罩上。該印刷電路板的第一部分插入該容置槽內。該印刷電路板的第二部分設置在此金屬防護罩內。該無綫通訊組件設置在該印刷電路板的第二部分上。該天線組件設置該此印刷電路板的第一部分上且與該無綫通訊組件電性連接。

Description

天線模組及電子系統

本揭示案是關於一種天線，尤其涉及一種適用於電子系統的模組化天線。

電力系統（例如，發電廠、發電機、太陽能電池板等等）需要用於維持其功能或監控其狀態的控制電路。可用多種方式實施控制電路，諸如實施每一個別裝置上的可編程邏輯控制器(programmable logic controllers; PLC)、安裝中央控制器以控制多個裝置，或者實施無綫控制器用於遠程控制所有裝置。在這些解决方案中，無綫控制器提供了最好的撓性及可控性。

無綫控制器需要天線，以用於在兩個裝置之間傳遞或者接收電信信號或信息。一些傳統的天線是密封在裝置的金屬殼內。另一些天線是形成作爲個別部件，從裝置的印刷電路板延伸至裝置外的外部空間。傳統的天線設計適用於室內裝置。然而，相同的天線設計當在戶外裝置（諸如，具有進入保護(ingress protection; IP)要求的微逆變器或電子裝置）中使用時，會遇到一些問題。

例如，微逆變器是一種具有進入保護(IP)要求的常見的電氣裝置，幷且廣泛地用於分散式電力網路中。分散式電力網路中的許多裝置是於戶外實施。因此，微逆變器通常具有用於提供進入保護的金屬防護罩。舉例而言，一些微逆變器要求具有高的防護等級，例如IP65的等級。若天線是密封於金屬防護罩的內部，則金屬防護罩將阻隔電信信號。另一方面，若天線延伸穿過金屬防護罩上的通孔，則很難實現防護等級的防水要求。

此外，一些具有進入保護(IP)要求的電子裝置可能需要在金屬防護罩上開設額外孔，以顯示表示電子裝置工作狀態的指示性光信號。然而，防護罩上的額外孔可能會增加防水特徵的困難。

爲了解决本領域中的此類問題，本發明提供了一種天線模組及一種電子系統，天線模組及電子系統包含防水保護罩，防水保護罩可移除地裝配在電子系統的金屬防護罩的開口上。天線組件設置在防水保護罩內的容置槽中。可以用防水保護罩遮蓋天線組件，及同時將此天線組件定位在金屬防護罩外部，因此天線組件的信號强度可能不會因金屬防護罩而降低。可將防水保護罩鎖定在金屬防護罩上，以實現防水特徵。此外，天線模組包含安裝在防水保護罩上的透明蓋，從而指示光可以穿過透明蓋，而不會妨礙防水特徵。

本發明的一方面是提供一種適用於電子系統的天線模組。電子系統包含金屬防護罩。天線模組包含防水保護罩、透明蓋、印刷電路板、無綫通訊組件及天線組件。防水保護罩可移除地裝配在金屬防護罩的開口上。防水保護罩具有容置槽。透明蓋安裝在防水保護罩上。印刷電路板的第一部分插入容置槽內。印刷電路板的第二部分設置在金屬防護罩內。無綫通訊組件設置在印刷電路板的第二部分上。天線組件設置在印刷電路板的第一部分上且與無綫通訊組件電性連接。

本發明的另一方面是提供一種電子系統，電子系統包含金屬防護罩、主機板、電子電路、天線模組。主機板是設置在金屬防護罩內。此電子電路是設置在主機板上。天線模組的一部分暴露在金屬防護罩外部。天線模組包含防水保護罩、透明蓋、印刷電路板、無綫通訊組件及天線組件。防水保護罩可移除地裝配在金屬防護罩的開口上。防水保護罩具有容置槽。透明蓋安裝在防水保護罩上。印刷電路板的第一部分插入容置槽內。印刷電路板的第二部分設置在金屬防護罩內。無綫通訊組件設置在印刷電路板的第二部分上。無綫通訊組件電性連接至電子系統的主機板。天線組件設置在印刷電路板的第一部分上及與無綫通訊組件電性連接。天線組件設置在由此金屬防護罩形成的防護空間外部。

應該理解前述一般描述及下文詳細描述兩者皆是說明性的，幷且意欲提供對所主張的本發明的進一步解釋。

參照如下隨附符號說明，可以更完全地理解本揭示案：

100．．．電子系統

102．．．金屬防護罩

103．．．開口

104．．．主機板

106．．．電子電路

120．．．天線模組

122．．．防水保護罩

122a．．．容置槽

122b．．．插口

122c．．．螺環

123．．．透明蓋

123a．．．光導引插塞

124．．．印刷電路板

124a．．．第一部分

124b．．．第二部分

125．．．無線通訊組件

126．．．天線組件

127．．．發光組件

128．．．密封環

藉由參照如下隨附圖式閱讀以下對實施例的詳細描述，可以更完全地理解本揭示案：
第1圖是繪示根據本發明的一實施例的電子系統100的俯視圖；
第2圖是以一不同視角繪示第1圖中的電子系統的透視圖；
第3圖是繪示天線模組、金屬防護罩，及金屬防護罩上的開口的示意圖；
第4圖是繪示根據本發明的一實施例的天線模組的分解圖；以及
第5圖是繪示第4圖中的天線模組的示意圖。

在以下描述中，給出若干特定細節以提供對本揭示案之實施例的透徹瞭解。然而，相關領域中熟習此項技藝者將認識到，本揭示案之實踐可能無需此一或多個特定細節，或者本揭示案可結合其他部件而實踐。在其他實例中，未繪示或詳細描述熟知的實施方式或操作，以避免模糊本揭示案之各實施例的各態樣。

在以下描述中，給出若干特定細節以提供對本發明的實施例的透徹瞭解。然而，相關領域中熟悉此項技術者將認識到，本發明的實踐可能無需此一或多個特定細節，或者本發明可結合其他部件而實踐。在其他實例中，未繪示或詳細描述熟知的實施方式或操作，以避免模糊本發明的各實施例的各技術方案。

參看第1圖，第1圖是繪示根據本發明的一實施例的電子系統100的俯視圖。如第1圖所示，電子系統100包含金屬防護罩102及天線模組120。金屬防護罩102形成密封空間，用於容納電子系統100的一些電子器件（例如，逆變器電路、電容器、電阻器、芯片，或者其他電子器件）。金屬防護罩102是配置爲防水及防塵的，以用於保護金屬防護罩內部的這些電子器件。舉例而言，電子系統100可以爲微逆變器系統。

天線模組120是安裝在金屬防護罩102上的開口（在第1圖中未繪示）上。如第1圖所示，天線模組120的一部分暴露在金屬防護罩102的外部。

亦參看第2圖及第3圖。第2圖是以一不同視角繪示第1圖中的電子系統100的透視圖。第3圖是繪示本實施例中的天線模組120、金屬防護罩102，及金屬防護罩102上的開口103的示意圖。

如第2圖所示，電子系統100進一步包含主機板104及用於形成電子電路106的一些電子器件（例如，逆變器、變壓器、電容器、整流器等等）。此電子電路106設置在此主機板104上。主機板104及電子電路106通過金屬防護罩102遮蓋，起到防水或防塵的功效。因此，電子系統100可安裝在戶外。

如第3圖所示，在此金屬防護罩102上形成有開口103。此天線模組120安裝在此開口103上，以使得此天線模組120的一個部分向防護罩102內部延伸，及此天線模組120的其他部分暴露在此金屬防護罩102外部。

亦參看第4圖及第5圖。第4圖是繪示根據本發明的一實施例的天線模組120的分解圖。第5圖是繪示第4圖中的天線模組120的示意圖。如第4圖及第5圖所示，天線模組120包含防水保護罩122、透明蓋123、印刷電路板124、無綫通訊組件125、天線組件126及發光組件127。

如第3圖、第4圖及第5圖所示，防水保護罩122可移除地裝配在金屬防護罩102的開口103上。在本實施例中，防水保護罩122具有螺環122c。通過利用此螺環122c，可將防水保護罩122鎖定在金屬防護罩102上。然而，本發明幷不局限於利用螺環122c將防水保護罩122鎖定在金屬防護罩102上。在另一實施例中，此防水保護罩122可經由限位部分、緊固部分、夾緊部分或者任何等效連接構件(mean)固定在此金屬防護罩102上。

此外，天線模組120可包含密封環128。當防水保護罩122裝配到金屬防護罩102的開口103上時，密封環128套設在防水保護罩122及金屬防護罩102之間。詳言之，當防水保護罩122裝配到金屬防護罩102上時，密封環128是用於密封防水保護罩122與金屬防護罩102之間的縫隙及確保沒有水或灰塵可以通過開口103進入金屬防護罩102的內部空間內。

防水保護罩122具有容置槽122a及四個插口122b。此透明蓋123是安裝在此防水保護罩122上。在此情况下，透明蓋123包含光導引蓋及至少一個光導引插塞（亦即，如第4圖所示的四個光導引插塞123a）。在本實施例中，此透明蓋123的光導引蓋及光導引插塞123a是一體成型及由同一種光導引材料製成。這些光導引插塞123a是插入此防水保護罩122的這些插口122b內。這些光導引插塞123a是配置用於固定透明蓋123及分路發光組件128所産生的指示光。

印刷電路板124的第一部分124a插入防水保護罩122的容置槽122a內。天線組件126設置在印刷電路板124的第一部分124a上，因此天線組件126可設置在由金屬防護罩102形成的防護空間外部。因此，天線組件126可以傳輸/接收無綫通訊信號，而不會被金屬防護罩102阻礙。

另一方面，印刷電路板124的第二部分124b設置在由金屬防護罩102形成的防護空間內。此無綫通訊組件125設置在此印刷電路板124的第二部分124b上。

此無綫通訊組件125電性連接至此電子系統的主機板（以及間接地連接到如第2圖中所示的主機板104上的電子電路106）。此無綫通訊組件125是配置用於經由天線組件126遠程執行與其他系統或裝置（在各圖式中未繪示）的通訊（例如，發送/接收/交換電子系統上的控制信號或信息）。此天線組件126與無綫通訊組件125電性連接。

發光組件127是配置用於産生表示電子系統100的系統狀態（例如，操作、中止、故障等等）的指示光。舉例而言，指示光可以轉變爲綠色或紅色以表示不同的系統狀態；或者此指示光可以持續發光或者閃爍以表示不同的系統狀態。由發光組件127産生的此指示光可以投射穿過透明蓋123，因此系統維護人員可以通過檢查指示光來容易地監控系統狀態。發光組件127可接近透明蓋123設置，因此指示光可以容易地投射至外部。在此實施例中，發光組件127是設置在印刷電路板124的第一部分124a上。然而，本發明不限制於此。在另一實施例中，發光組件可設置在印刷電路板124上的另一位置上。

基於上述實施例，本發明提供了一種天線模組及一種電子系統，此天線模組及此電子系統包含防水保護罩，此防水保護罩可移除地裝配在電子系統的金屬防護罩的開口上。天線組件可設置於金屬防護罩外部的防水保護罩的容置槽內，因此天線組件的信號强度可能不會因金屬防護罩而降低。可將防水保護罩鎖定在金屬防護罩上，以實現防水特徵。此外，天線模組包含安裝在防水保護罩上的透明蓋，從而指示光可以穿過透明蓋，而不會妨礙防水特徵。

如本領域熟悉此項技術者所理解的，本發明的上述實施例是用於說明本發明而非限制本發明。本發明意欲涵蓋包括在隨附權利要求書的精神及範疇之內的各種修改及類似布置，本發明的範疇應符合最寬泛的解釋，以便包括所有此類修改及類似結構。

102．．．金屬防護罩

104．．．主機板

106．．．電子電路

120．．．天線模組

Claims (10)

1. 一種適用於一電子系統的天線模組，該電子系統包含一金屬防護罩，該天線模組包含：
   一防水保護罩，該防水保護罩可移除地裝配在該金屬防護罩的一開口上，該防水保護罩具有一容置槽；
   一透明蓋，該透明蓋安裝在該防水保護罩上；
   一印刷電路板，該印刷電路板的一第一部分插入該容置槽內，該印刷電路板的一第二部分設置在該金屬防護罩之內；
   一無綫通訊組件，該無綫通訊組件設置在該印刷電路板的該第二部分上；以及
   一天線組件，該天線組件設置在該印刷電路板的該第一部分上,且與該無綫通訊組件電性連接。
2. 根據權利要求1所述的天線模組，該天線模組還包含一密封環，其中當該防水保護罩裝配在該金屬防護罩的該開口上時，該密封環套設在該防水保護罩與該金屬防護罩之間。
3. 根據權利要求1所述的天線模組，該天線模組更包含一發光組件，該發光組件配置用於産生表示該電子系統的一系統狀態的一指示光，及該指示光投射穿過該透明蓋。
4. 根據權利要求3所述的天線模組，該發光組件設置在該印刷電路板的該第一部分上。
5. 根據權利要求3所述的天線模組，該透明蓋包含一光導引蓋及至少一個光導引插塞，及所述光導引插塞是插入該防水保護罩內，用於固定該透明蓋及分路該指示光。
6. 根據權利要求1所述的天線模組，該無綫通訊組件是電性連接至該電子系統的一主機板。
7. 一種電子系統，該電子系統包含：
   一金屬防護罩；
   一主機板，該主機板設置在該金屬防護罩內；
   一電子電路，該電子電路設置在該主機板上；
   一天線模組，該天線模組的一部分暴露在該金屬防護罩的外部，該天線模組包含：
   一防水保護罩，該防水保護罩可移除地裝配在該金屬防護罩的一開口上，該防水保護罩具有一容置槽；
   一透明蓋，該透明蓋安裝在該防水保護罩上；
   一印刷電路板，該印刷電路板的一第一部分插入該容置槽內，該印刷電路板的一第二部分設置在該金屬防護罩之內；
   一無綫通訊組件，該無綫通訊組件設置在該印刷電路板的該第二部分上，該無綫通訊組件是電性連接至該電子系統的該主機板，以及
   一天線組件，該天線組件設置在該印刷電路板的該第一部分上及與該無綫通訊組件電性連接，該天線組件設置在由該金屬防護罩形成的一防護空間外部。
8. 根據權利要求7所述的電子系統，該天線模組更包含一密封環，及當該防水保護罩裝配在該金屬防護罩的該開口上時，該密封環套設在該防水保護罩與該金屬防護罩之間。
9. 根據權利要求7所述的電子系統，其特徵在於，該天線模組更包含一發光組件，該發光組件設置在該印刷電路板的該第一部分上，該發光組件配置用於産生表示該電子系統的一系統狀態的一指示光，及該指示光投射穿過該透明蓋，該透明蓋包含一光導引部分，及該光導引部分是插入該防水保護罩內，用於固定該透明蓋及分路該指示光。
10. 根據權利要求7所述的電子系統，其特徵在於，該電子系統安裝在戶外。