專利名稱：薄型的電纜調(diào)制解調(diào)器和安裝該調(diào)制解調(diào)器的支架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電纜調(diào)制解調(diào)器，以及用于在其上安裝該電纜調(diào)制解調(diào)器的一種支架，電纜調(diào)制解調(diào)器被用作連接CATV(有線電視)線路和個人計算機的一個接口。
最近幾年，電纜調(diào)制解調(diào)器作為CATV線路和家用或商業(yè)設備之間高速數(shù)據(jù)通信的接口，起著重要作用。這種電纜調(diào)制解調(diào)器配備有將編碼的傳輸信息轉(zhuǎn)換為用于個人計算機的接收信號的一種接口功能。

圖10表示電纜調(diào)制解調(diào)器系統(tǒng)的一個背景技術(shù)例子的一個示意圖。在這個系統(tǒng)中，因特網(wǎng)101，個人計算機通信102或各種信息103通過服務器201，202或通過服務器203，而不是CATV臺(例如，公司內(nèi)部提供的服務器)被傳輸，并且由路由器204轉(zhuǎn)發(fā)，并且進而通過電纜調(diào)制解調(diào)器編碼器205的信息編碼處理，被傳輸?shù)矫總€家庭或公司或類似的地方300。實際上不能被個人計算機接收的這種編碼信息，必須被電纜調(diào)制解調(diào)器301進行信號轉(zhuǎn)換，以便能夠被個人計算機302所接收。
在圖10所示的現(xiàn)有技術(shù)例子的電纜調(diào)制解調(diào)器中，一般地，邏輯集成電路或其它邏輯電路部件被安裝在一塊板上，而前端部分和用于LED燈顯示驅(qū)動的電路部件被安裝在另一塊板上，這意味著該電纜調(diào)制解調(diào)器由兩塊電路板組成。對于LED(發(fā)光二極管)燈的安裝，必需用手插入LED燈，并且在手工焊接后，必需切去多余的電線頭，然后定位LED燈，以便該LED燈的前端部分被放置在前面板開口的中心位置。另外，因為在工作中電纜調(diào)制解調(diào)器的這些邏輯電路和前端部分會產(chǎn)生大量熱量，所以情況一直是這樣的，即電纜調(diào)制解調(diào)器的制造要通過在兩塊板之間插入用于熱輻射的一個金屬板，在金屬板插入一個具有基本為U型截面的金屬底盤上的情況下安裝電路板結(jié)構(gòu)的步驟，其中兩塊板和金屬板彼此之間通過螺釘連接，并且進而將該底盤安裝在一個盒式殼體中。
這種電纜調(diào)制解調(diào)器，如上所示，在裝配上會花費大量時間，并不可避免地增加了殼體的外部尺寸，當安裝在桌子上時占用相當多的空間，另外該電纜調(diào)制解調(diào)器在單位重量上很重，從而不便于攜帶。另外，當一般水平放置的電纜調(diào)制解調(diào)器為節(jié)省空間而垂直放置時，由于易于傾斜，所以是不穩(wěn)固的。而且，另一個問題是，當該電纜調(diào)制解調(diào)器具有較小尺寸和薄型設計時，由于殼體內(nèi)部溫度升高，電路部件的使用環(huán)境溫度將會超限，從而引起工作不良。
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種高可靠性的電纜調(diào)制解調(diào)器，它可以被設計為與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有較薄的厚度和較輕的重量，并且它在裝配的可操作性，熱輻射，安裝穩(wěn)定性等方面優(yōu)越。
為實現(xiàn)上述目的，提供一種薄型電纜調(diào)制解調(diào)器，包括一塊電路板，它基本上是一塊單獨的板，其上至少安裝有一個前端部分，一個邏輯電路部分和一個LED顯示部分；和外殼，它覆蓋電路板，并且它具有前面，后面，左側(cè)面，右側(cè)面，頂面和底面，其中外殼的前面?zhèn)溆兄甘綥ED顯示部分操作狀態(tài)的多個符號顯示器，并且在外殼的頂面?zhèn)溆杏糜谳椛鋸那岸瞬糠趾桶惭b在電路板上的邏輯電路部分產(chǎn)生的熱量的多個排氣孔，以及在外殼的底面?zhèn)溆杏糜趯⑼獠靠諝庖酵鈿?nèi)部的多個進氣孔，并且前端部分被安裝在電路板靠近外殼的頂面?zhèn)溆械亩鄠€排氣孔的位置上。
根據(jù)上面的結(jié)構(gòu)，隨著空氣流通過進氣孔從外殼的底面進入外殼的內(nèi)部，并且通過排氣孔流向外殼的上部，從安裝在電路板上的前端部分和邏輯電路部分產(chǎn)生的熱量可以有效地被輻射。
在本發(fā)明的一個實施例中，LED顯示部分由表面安裝的LED芯片實現(xiàn)，并且被安裝在該電路板上。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，因為前端部分，邏輯電路部分和LED顯示電路部件完全被自動安裝機安裝在一塊基本為單一的板中，無需分別準備前端部分和LED顯示電路板以及邏輯電路板，并且此后用手工勞動組合這兩塊板，這些工作都包含在現(xiàn)有技術(shù)中，并且既不需要用手工插入LED燈，也不需要在手工焊接后，去掉電線頭，從而可以省略裝配過程。因此，可以減少生產(chǎn)成本。
在本發(fā)明的一個實施例中，外殼在它的前面板內(nèi)具有用于引導從多個LED芯片到多個符號顯示器的用于表示工作狀態(tài)的光信號的多個光導引部分。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，因為固定在前面板的光導引部分和用作光源的LED芯片是獨立的結(jié)構(gòu)，所以不需要把LED燈的前端部分放置在前面板開口的中心部分，從而可以省去該裝配過程。因此，可以減少生產(chǎn)成本。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的其它目標，提供用于安裝薄型電纜調(diào)制解調(diào)器的一種支架，該調(diào)制解調(diào)器包括一塊電路板，它基本上是一塊單獨的板，其上至少安裝有一個前端部分，一個邏輯電路部分和一個LED顯示部分；和一個外殼，它覆蓋該電路板并且具有前面，后面，左側(cè)面，右側(cè)面，頂面和底面，其中在外殼的頂面?zhèn)溆杏糜谳椛鋸陌惭b在電路板上的前端部分和邏輯電路部分產(chǎn)生的熱量的多個排氣孔，并在外殼的底面?zhèn)溆杏糜趯⑼獠靠諝庖胪鈿?nèi)部的多個進氣孔，該安裝支架包括兩個側(cè)壁；一個外殼安裝部分；外殼安裝部分備有的一個凹入部分，以便不封閉外殼底面?zhèn)溆械亩鄠€進氣孔；和在該凹入部分形成的一個接合部分，它與進氣孔接合。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，由于用于空氣通風的必需的進氣孔未被封閉，使得外部空氣流入外殼內(nèi)部，所以可以獲得好的熱量輻射效果。而且，該安裝支架使該薄型電纜調(diào)制解調(diào)器穩(wěn)定地安裝在其上，同時，還可作為用于該電纜調(diào)制解調(diào)器機身的滑動阻止器。
在本發(fā)明的一個實施例中，安裝支架的接合部分與進氣孔平行，從而當有多個進氣孔的外殼底面被安裝在安裝支架上時，進氣孔和接合部分彼此接合，而安裝支架的接合部分與排氣孔不平行，使得當具有多個排氣孔的外殼頂面被安裝在安裝支架上時，排氣孔和接合部分彼此不接合。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，可以防止外殼被反著安裝在安裝支架上。
本發(fā)明從下文給出的詳細描述和附圖中將會被更加完全地理解，該描述僅作為說明被給出，因此不是對本發(fā)明的限制，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的一種薄型電纜調(diào)制解調(diào)器的外觀透視圖；圖2A到2E分別是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的一種薄型電纜調(diào)制解調(diào)器的前面視圖，頂面視圖，側(cè)面視圖，底面視圖和后面視圖；圖3是安裝在根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的一種薄型電纜調(diào)制解調(diào)器的外殼內(nèi)部的一塊板上的電路部件的布置圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的薄型電纜調(diào)制解調(diào)器的前端部分的電路方框圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的薄型電纜調(diào)制解調(diào)器的邏輯電路部分的電路方框圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的薄型電纜調(diào)制解調(diào)器的LED顯示部分的電路方框圖；圖7表示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的薄型電纜調(diào)制解調(diào)器的LED顯示部分的結(jié)構(gòu)，其中圖7A是前透視圖，并且圖7B是部分圖；圖8是表示用于安裝根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的薄型電纜調(diào)制解調(diào)器的支架的結(jié)構(gòu)的透視圖；圖9表示薄型電纜調(diào)制解調(diào)器安裝支架和根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的外殼的進氣孔／排氣孔之間的位置關(guān)系，其中圖9A顯示了安裝支架，圖9B顯示外殼的底面的進氣孔，并且圖9C顯示外殼的頂面的排氣孔，和圖10是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電纜調(diào)制解調(diào)器的示意圖。
下面參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的一種薄型電纜調(diào)制解調(diào)器以及用于安裝該調(diào)制解調(diào)器的支架。圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的一種薄型電纜調(diào)制解調(diào)器的外觀透視圖。圖2A，2B，2C，2D和2E分別是電纜調(diào)制解調(diào)器的前面視圖，頂面視圖，側(cè)面視圖，底面視圖和后面視圖。
參照圖1和圖2，在外殼1的前面2備有用于指示LED顯示部分的操作狀態(tài)的多個符號顯示器3。在外殼的頂面4備有用于輻射從前端部分和安裝在電路板上的邏輯電路部分產(chǎn)生的熱量的多個排氣孔5。另外，在外殼的底面6，具有用于將外部空氣引入到外殼內(nèi)部的多個進氣孔7。另外，一個電源線和各種接線柱連接至后面8。外殼的外部尺寸大約為209毫米長×大約35毫米寬×大約170毫米深。
圖3是安裝在電纜調(diào)制解調(diào)器的外殼中的板9上的電路部件的布置圖，其中標號11表示前端部分，12表示邏輯電路部分，13表示LED顯示部分，并且14表示光導引部分。這個前端部分11被安裝在位于外殼的頂面4的多個排氣孔5附近的電路板10上。另外，板9基本上是一塊單獨的電路板，諸如多層電路板，雙面電路板或各種結(jié)構(gòu)的其它板。
圖4是前端部分的電路方框圖，圖5是邏輯電路部分的電路方框圖，并且圖6是LED顯示部分的電路方框圖。參照附圖描述各個電路塊的工作。
參照圖4，在前端部分11，一個所需的信號被調(diào)諧器31從來自CATV臺的下行RF數(shù)據(jù)中選擇。從調(diào)諧器產(chǎn)生的IF信號被下變換器32變換為基帶信號，再由模數(shù)變換器33從模擬變換為數(shù)字形式，此后由64QAM(正交調(diào)幅)和FEC(前向糾錯)34解調(diào)和糾錯，并且這些步驟之后，作為一個數(shù)據(jù)信號輸出。
參照圖5，在邏輯電路部分12中，在下行信號的情況下，由QAM解調(diào)并從前端部分11輸出的數(shù)據(jù)信號通過一個以太網(wǎng)控制器35和通過一個10BASE-T連接器36被發(fā)送到個人計算機37。在上行信號的情況下，相反地，從個人計算機37產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信號通過以太網(wǎng)控制器35并且使用DMA(直接存儲器存取)系統(tǒng)，經(jīng)過一個串行控制器38從串口39輸出，從而連接到外部電話調(diào)制解調(diào)器40。
參照圖6，在LED顯示電路部分中，標記為電源的LED 41在加電時被點亮，標記為鎖定的LED42根據(jù)來自前端部分的時鐘信號的發(fā)生被點亮，而標記為發(fā)送分組，接收分組的LED43，44分別根據(jù)分組信號的發(fā)送和接收被點亮。標記為網(wǎng)絡分組的LED45在分組信號的發(fā)送和接收期間被點亮為紅色，并且在分組信號的發(fā)送和接收之后(在分組的末尾)被點亮為綠色。
在工作期間，當前端部分，邏輯電路部分和LED顯示電路部分的各個電路被觸發(fā)后，一些部件，特別是前端部分和邏輯電路部分的那些部件，將產(chǎn)生大量的熱量。例如，這些部件包括前端部分中的調(diào)諧器，以太網(wǎng)控制器和CPU以及邏輯電路部分中的類似部件。
整個電纜調(diào)制解調(diào)器的功率消耗在備用狀態(tài)是5-6W，在工作狀態(tài)是10-11W，因此在備用狀態(tài)和工作狀態(tài)兩者都要熱輻射。但是，為了較小的尺寸和較薄的厚度，不附加冷卻風扇，而且既沒有金屬板，也沒有金屬底盤，或用于熱輻射的類似東西被提供。首先，因為在前端部分的電路部件(具體地說，調(diào)諧器)產(chǎn)生大量熱量，前端部分被放置在電路板的上部用于熱輻射的排氣孔附近，而邏輯電路部分被放置在電路板的下部，以便防止外殼內(nèi)部的熱量積累。如果前端部分被放置在電路板的下部，則放置在前端部分上面的邏輯電路部件將會被加熱并且受到不利影響，而且整個外殼內(nèi)部將會升高溫度，這將導致電路的某些不作不良。
另外，通過在外殼的底面提供多個進氣孔利用空氣流產(chǎn)生煙囪效果也在考慮之中。也就是說，從前端部分和邏輯電路部分釋放的熱量隨著由熱量引起的向上空氣流流動而上升，并且通過外殼頂面?zhèn)溆械亩鄠€排氣孔向外殼上面輻射。這個向上的空氣流使內(nèi)部空氣壓力減小，從而外部空氣通過外殼底面?zhèn)溆械亩鄠€進氣孔流入外殼內(nèi)部。
該電纜調(diào)制解調(diào)器可以通過使前端部分，邏輯電路部分和LED顯示電路部件安裝在一個單獨的板上可能被設計為薄型的，通過小型化前端部分和邏輯電路部分的部件，并且通過由于采用用于邏輯電路部件的FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)或ASIC(專用集成電路)的結(jié)果而減少部件數(shù)量，而且另外通過使用表面安裝的芯片LED，以及還由于分開用于調(diào)諧器，高頻部分和數(shù)字部分的電源線和地線的結(jié)果而減少噪音級，以及在調(diào)諧器，高頻部分和數(shù)字部分為信號流形成直線的和最短的路徑從而最優(yōu)化布線，來實現(xiàn)它。
圖7顯示LED顯示部分的結(jié)構(gòu)，其中圖7A是前透視圖，而圖7B是沿圖7A的B-B線取的局部視圖。參照圖7B，從利用表面安裝技術(shù)自動安裝在電路板51上的LED芯片52上輸出的光在固定在前面板54的光導引部分53上成為入射光，并且被光導引部分53的傾斜的側(cè)面部分S反射，最后到達終端部分T。相應地，LED顯示部分和現(xiàn)有技術(shù)例子中LED燈的人工安裝相比，變得較容易裝配了。
圖8是顯示用于安裝根據(jù)本發(fā)明的薄型電纜調(diào)制解調(diào)器的支架的結(jié)構(gòu)的外觀透視圖。標號60表示兩個側(cè)壁，它將電纜調(diào)制解調(diào)器的外殼插入其間。標號61表示電纜調(diào)制解調(diào)器外殼安裝部分，并且62表示在外殼安裝部分形成的凹入部分，以便外殼底面的進氣孔不會被封閉。另外，標號63表示在外殼安裝部分的凹入部分62形成的接合部分，以便與外殼底面的進氣孔接合。
標號66表示用于防止振動和滑動的橡皮支腳。因此，該安裝支架使薄型電纜調(diào)制解調(diào)器穩(wěn)定地安裝在那，并且用作電纜調(diào)制解調(diào)器機身的滑動防止器。
圖9顯示當本發(fā)明的薄型電纜調(diào)制解調(diào)器被安裝在安裝支架時，安裝支架和外殼的進氣孔／排氣孔之間的位置關(guān)系，其中圖9A顯示安裝支架，圖9B顯示外殼底面的進氣孔，并且圖9C顯示外殼頂面的排氣孔。
參照圖9，在該薄型電纜調(diào)制解調(diào)器的外殼安裝到安裝支架上的安裝中，當如圖9B(正常安裝)所示外殼底面朝下，外殼被安裝在安裝支架上時，安裝支架的接合部分63平行于外殼底面的進氣孔64，以便與其接合。相反地，當如圖9C(反向安裝)所示外殼頂面朝下，外殼被安裝在安裝支架上時，安裝支架的接合部分63不平行于外殼頂面的排氣孔65，而不能與其接合。因此，可以防止外殼被反著安裝。
盡管本發(fā)明被這樣描述，但是本發(fā)明可以以許多方式變化是顯而易見的。這些變化不被認為脫離了本發(fā)明的精神和范圍，并且對本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的所有這些修改都被包括在所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1．一種薄型電纜調(diào)制解調(diào)器，包括一塊電路板(10)，它基本上是一塊單獨的板，其上至少安裝有一個前端部分(11)，一個邏輯電路部分(12)和一個LED顯示部分(13)；和外殼(1)，它覆蓋電路板(10)，并且它具有前面(2)，后面(8)，左側(cè)面，右側(cè)面，頂面(4)和底面(6)，其中外殼(1)的前面(2)備有指示LED顯示部分操作狀態(tài)的多個符號顯示器(3)，并且在外殼(1)的頂面(4)備有用于輻射從前端部分(11)和安裝在電路板(10)上的邏輯電路部分(12)產(chǎn)生的熱量的多個排氣孔(5)，以及在外殼(1)的底面(6)備有用于將外部空氣引到外殼內(nèi)部的多個進氣孔(7)，并且前端部分(11)被安裝在電路板(10)靠近外殼(1)的頂面(4)備有的多個排氣孔(5)的位置上。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的薄型電纜調(diào)制解調(diào)器，其中LED顯示部分(13)由表面安裝的LED芯片(52)實現(xiàn)并且被安裝在該電路板(10)上。
3．根據(jù)權(quán)利要求1的薄型電纜調(diào)制解調(diào)器，其中外殼(1)，在它的前面(2)里，具有用于引導從多個LED芯片(52)到多個符號顯示器(3)的表示工作狀態(tài)的光信號的多個光導引部分(53)。
4．用于安裝薄型電纜調(diào)制解調(diào)器的一種支架，該調(diào)制解調(diào)器包括一塊電路板(10)，它基本上是一塊單獨的板，其上至少安裝有一個前端部分(11)，一個邏輯電路部分(12)和一個LED顯示部分(13)；和外殼(1)，它覆蓋電路板(10)，并且它具有前面(2)，后面(8)，左側(cè)面，右側(cè)面，頂面(4)和底面(6)，其中外殼(1)的頂面(4)備有用于輻射從安裝在電路板(10)上的前端部分(11)和邏輯電路部分(12)產(chǎn)生的熱量的多個排氣孔(5)，并且在外殼(1)的底面(6)備有用于將外部空氣引到外殼(1)內(nèi)部的多個進氣孔(7)，該安裝支架包括兩個側(cè)壁(60)；一個外殼安裝部分(61)；外殼安裝部分(61)中備有的一個凹入部分(62)，以便不封閉外殼(1)的底面(6)備有的多個進氣孔(7)；和在凹入部分(62)形成的一個接合部分(63)，其與進氣孔(7)接合。
5．根據(jù)權(quán)利要求4用于安裝薄型電纜調(diào)制解調(diào)器的支架，其中安裝支架的接合部分(63)與進氣孔(7)平行，從而當具有多個進氣孔(7)的外殼(1)的底面(6)被安裝在安裝支架上時，進氣孔(7)和接合部分(63)彼此接合，而安裝支架的接合部分(63)與排氣孔(5)不平行，從而當具有多個排氣孔(5)的外殼(1)的頂面(4)被安裝在安裝支架上時，排氣孔(5)和接合部分(63)不彼此接合。
全文摘要
一種高可靠性的電纜調(diào)制解調(diào)器,它在裝配的可操作性,熱輻射,安裝的穩(wěn)定性上優(yōu)越。該電纜調(diào)制解調(diào)器包括:一塊電路板,它基本上是一塊單獨的板,其上安裝有一個前端部分,一個邏輯電路部分和一個LED顯示部分;以及一個外殼,它覆蓋電路板,并且它具有前面,后面,左側(cè)面,右側(cè)面,頂面和底面。該電纜調(diào)制解調(diào)器具有多個符號顯示,多個排氣孔,多個進氣孔,前端部分安裝在電路板上靠近排氣孔的位置上。
文檔編號H05K7/20GK1204229SQ9811496
公開日1999年1月6日 申請日期1998年5月28日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月28日
發(fā)明者中村匡宏, 杵寸弘志 申請人:夏普公司