组装方法及ap设备

文档序号:1957272 发布日期:2021-12-10 浏览:15次 >En<

阅读说明:本技术 组装方法及ap设备 (Assembling method and AP equipment ) 是由 王世康 韩方茂 于 2020-06-09 设计创作,主要内容包括:本申请提供组装方法及AP设备;涉及无线通信领域,能够在PCB上集成天线,避免人工装配天线,提高效率。该AP设备包括:下壳,印制电路板PCB组件以及上盖。PCB组件位于上盖和下壳形成的空腔内。PCB组件包括PCB,天线,第一器件和第二器件;天线固定于PCB的上表面,上表面为靠近上盖的表面;第一器件位于上表面,第一器件高度小于第一高度阈值或导体结构占比小于比例阈值;第二器件位于PCB的下表面,下表面为靠近下壳的表面,第二器件高度大于第一高度阈值且导体结构占比大于比例阈值。(The application provides an assembly method and an AP device; the antenna can be integrated on the PCB, manual assembly of the antenna is avoided, and efficiency is improved. The AP device includes: the PCB comprises a lower shell, a PCB assembly and an upper cover. The PCB assembly is positioned in a cavity formed by the upper cover and the lower shell. The PCB assembly comprises a PCB, an antenna, a first device and a second device; the antenna is fixed on the upper surface of the PCB, and the upper surface is a surface close to the upper cover; the first device is positioned on the upper surface, and the height of the first device is smaller than a first height threshold value or the ratio of the conductor structure is smaller than a ratio threshold value; the second device is located on the lower surface of the PCB, the lower surface is a surface close to the lower shell, the height of the second device is larger than the first height threshold, and the ratio of the conductor structure is larger than the ratio threshold.)

组装方法及AP设备

技术领域

本申请涉及无线通信领域,尤其涉及一种组装方法及AP设备。

背景技术

无线局域网络(wireless local area network,WLAN)利用射频(radiofrequency,RF)技术实现无线通信,WLAN架构中需要设置中间设备,如接入点(accesspoint,AP)设备。AP设备作为连接有线网和无线网的桥梁,用于将各个无线网络客户端连接到一起,然后将无线网络接入到有线网络中的以太网。

AP设备包括天线板、印制电路板(printed circuit board,PCB)、外壳等几个硬件结构。为了保证天线板与PCB之间的RF互连,在装配过程中,需要将天线板上和天线连接的射频扣线与PCB上的射频连接器通过插接的方式连接。插接装配过程需要人工操作,若天线数量较多,需要多次翻转PCB,导致接线过程比较复杂且容易出错。

发明内容

本申请提供的组装方法及AP设备,能够在PCB上集成天线,避免人工装配天线,提高效率。

为达到上述目的,本申请采用如下技术方案:

第一方面,本申请提供一种AP设备,包括:下壳,印制电路板PCB组件以及上盖。PCB组件位于上盖和下壳形成的空腔内。PCB组件包括PCB,天线,第一器件和第二器件;天线固定于PCB的上表面,上表面为PCB靠近上盖的表面;第一器件位于上表面,第一器件高度小于第一高度阈值或导体结构占比小于比例阈值;第二器件位于PCB的下表面,下表面为PCB靠近下壳的表面,第二器件高度大于第一高度阈值且导体结构占比大于比例阈值。

如此,通过将天线直接固定于PCB的上表面,实现天线与PCB的射频连接。克服了现有技术AP设备装配过程中,必须通过插接天线射频扣线与射频连接器的方式实现天线与PCB的射频连接,导致效率低的问题,能够实现全自动化装配。

并且,通过将器件离散的分布固定在PCB的上下两个表面,防止热源集中,导致局部温度过高,进而保证器件的有效散热。进一步的,将高度较高且导体结构占比较大导致辐射较大的器件与天线隔离,分别与天线分布在PCB的两侧,以减小由于器件辐射对天线信号的影响。

在一种可能的实现方式中,PCB组件还包括屏蔽盖。天线的顶端距离PCB的上表面的高度为第一高度,屏蔽盖的顶端距离PCB的上表面的高度为第二高度,第一高度与第二高度的差值大于第二高度阈值。该屏蔽盖固定于PCB的上表面,且第一器件位于屏蔽盖与PCB形成的空腔内。

其中,屏蔽盖用于减小位于PCB上表面的第一器件的辐射对天线信号的影响。进一步的,由于屏蔽盖的材料也可以为导体材料,如钣金,因此,还需要保证屏蔽盖与天线顶端的距离大于一定的阈值,以减小屏蔽盖对天线收发信号的影响。

在一种可能的实现方式中,第一高度为(17±0.5)mm,第二高度为(5±0.5)mm。

提供一种可实现的高度设计,如此,通过高度的限制,保证PCB的上表面的天线,屏蔽盖,以及第一器件之间空间上的合理排布,避免对天线收发信号的影响。

在一种可能的实现方式中,PCB组件还包括网口连接器。该网口连接器垂直于PCB的下表面。

其中,AP设备中还应包含用于插接网线的网口连接器,以将有线网转化为无线网。现有技术中,网口连接器位于PCB上,平行于PCB,采用侧出的方式安装。这种安装方式,需要改变PCB形状以实现网口连接器侧出。

本申请实施例中,采用网口连接器垂直于PCB的下表面的安装方式,实现网口连接器背出,不需要改变PCB的形状,以节省PCB表面的布局空间,为固定于PCB表面的器件提供合理布局的基础。

与之相应的,在下壳应设有通孔,使得网口连接器可以穿过通孔,实现网口连接器在AP设备中的背出。

在一种可能的实现方式中,天线与PCB焊接连接。

如此,通过焊接的方式直接将天线与PCB连接,实现RF连接。

在一种可能的实现方式中,屏蔽盖采用如下任一种连接方式与PCB连接:焊接,压合,卡接。

第二方面,本申请提供一种用于组装第一方面所述的AP设备的组装方法,该方法由以下步骤组成:首先,将PCB组件固定于下壳。之后,将上壳与上壳组装,使得PCB组件位于上盖和下壳形成的空腔内。

此外,第二方面的AP设备的组装方法的技术效果可以参考第一方面的AP设备的技术效果,此处不再赘述。

附图说明

图1为本申请实施例提供的现有技术中的AP设备的结构示意图;

图2为本申请实施例提供的AP设备的结构示意图一;

图3为本申请实施例提供的AP设备的结构示意图二;

图4为本申请实施例提供的AP设备的结构示意图三;

图5为本申请实施例提供的AP设备的结构示意图四;

图6为本申请实施例提供的AP设备的结构示意图五;

图7为本申请实施例提供的组装方法示意图;

图8为本申请实施例提供的AP设备的结构示意图六。

附图标记:

10-下壳;20-PCB组件;30-上盖;201-PCB;202-天线;203-第一器件;204-第二器件;205-屏蔽盖;101-通孔;102-凸台;103-导热凝胶;206-网口连接器;207-第一导热垫;208-第二导热垫。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述。其中,在本申请实施例的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

首先,对本申请实施例所涉及的AP设备进行介绍。AP设备例如可以包括Wi-Fi无线接入点(access point,AP)设备。

其中,AP设备可以为室内型AP设备和室外型AP设备。AP组网模式一般分为瘦AP(fit AP)模式和胖AP(fat AP)模式。其中,瘦AP模式多用于通信要求较高的场景。瘦AP模式中的AP设备一般指无线网关或网桥,不能独立工作,必需配合无线控制器的管理才能成为一个完整的系统。瘦AP认证过程一般需要与认证服务器或者支持认证功能的交换机相互配合。胖AP模式多用于家庭网络和小型网络。胖AP模式中的AP设备一般指无线路由,功能比较齐全,可以执行自身的配置。一般一台AP设备就能实现接入、认证、路由、虚拟专用网络(virtual private network,VPN)、地址翻译,甚至防火墙等功能。

不同场景以及不同组网模式中的AP设备中包含的硬件结构类似,在描述本申请的具体方案之前,首先对现有技术中AP设备的结构进行解释说明。图1为一种现有技术中的AP设备装配图。如图1所示,现有的AP设备主要由四部分硬件结构构成,分别为下壳110,PCB120,天线板130以及上盖140。

在装配过程中,需要人工将天线板130上与天线1301连接的天线射频扣线(图1中未示出)经由射频线卡槽1302固定后,与固定于PCB 120上的射频连接器1201进行对应插接。之后,再将上盖140与下壳110组装,并且使得插接后的天线板130和PCB 120构成的整体位于上盖140与下壳110组装后形成的空腔内。

由此可以看出,AP设备的结构至少存在以下问题。第一,射频扣线与射频连接器需要人工插接,效率较低,人力成本较大,且容易出错。第二,若天线数量较多,则需要多次插接,才能完成射频扣线与射频连接器的插接工作。在插接过程中,需要多次翻转PCB,影响效率。

基于此,本申请实施例提供一种AP设备,图2为本申请实施例提供的AP设备的剖面示意图。如图2所示,AP设备包含下壳10,PCB组件20以及上盖30。其中,PCB组件20包括PCB201,天线202,第一器件203和第二器件204。PCB组件20位于上盖30和下壳10形成的空腔内。

如此,通过将天线202直接固定于PCB 201的上表面,实现天线202与PCB 201的射频连接。克服了现有技术AP设备装配过程中,必须通过插接天线射频扣线与射频连接器,实现天线与PCB的射频连接的方式,导致的装配效率低的问题。将天线202直接固定于PCB 201的上表面之后,AP设备装配过程能够实现全自动化装配,提高效率,节约人力成本。其中,PCB 201的上表面为靠近上盖30的表面。

其中,天线202可以通过多种方式,直接固定于PCB 201上表面。比如,天线202与PCB 201焊接连接。在此情况下,天线202在PCB 201上表面的焊点大小小于预设阈值。预设阈值的值可以根据天线202与PCB 201上表面接触的面积确定,或者根据经验值确定,以保证焊接效果。

上述天线202可以为2.4G/5G高频/5G低频三个Wi-Fi频段的天线。天线202还可以为25G高频/5G低频两个Wi-Fi频段的天线。天线202还可以为窄带物联网(narrow bandinternet of tings,NB-IoT)天线或其他天线。

此外,PCB组件20中PCB 201上焊接的器件可以包括第一器件203和第二器件204。第一器件203位于PCB 201的上表面,第一器件203高度小于第一高度阈值或导体结构占比小于比例阈值。第二器件204位于PCB 201的下表面,第二器件204高度大于第一高度阈值且导体结构占比大于比例阈值。其中,PCB 201的下表面为靠近下壳10的表面。第一高度阈值与比例阈值可以为预先学习到的经验值,如实验数值等。导体结构占比指的是器件中材料为导体的部分占总体结构的比例。比如,有些器件为陶瓷器件,其中掺杂了一定比例的金属粉末,则导体结构占比为金属粉末的占比。

由于器件中包含的导体物质散发的辐射会对天线信号产生影响,因此,需要将器件分散排布,以减小器件辐射对天线信号的影响。比如,将矮器件与天线同侧排布,防止高器件与天线距离过近,导致辐射较大对天线信号产生影响。又比如,将导体结构占比较小的器件与天线同侧排布,以减小导体辐射对天线信号的影响。

进一步的,PCB 201上器件的离散分布,也可以防止热源集中,导致局部温度过高,进而保证器件的有效散热。将高度大于第一高度阈值且导体结构占比大于比例阈值的第二器件204固定于PCB 201的下表面,通过下壳10的散热结构,提高散热效率。

其中,下壳10的散热结构例如可以包括减少散热风道的遮挡。还可以包括增加下壳10内表面散热齿数量,即通过增加下壳10内表面面积,提高散热效率。又或者,通过改变下壳10的材料,提高散热效率。比如,采用新型高导热系数材料。具体的新型高导热系数材料类型本申请不做具体限定。

需要说明的是,上盖30可以是多种材料合成的盖板,例如塑料盖板,塑胶盖板,塑料与玻璃合成的盖板等。本申请实施例不对上盖30的材料和工艺进行具体限定。其中,上盖30也起到一定的散热作用,保证AP设备工作时的散热效率。

然而,虽然通过将PCB 201上的器件分散排布以减小器件对天线202收发信号的影响,但是,第一器件203工作时,还是会对天线202产生一定的影响。因此,参见图3所示,PCB组件20还包括屏蔽盖205,屏蔽盖205固定于PCB 201的上表面,且第一器件203位于屏蔽盖205与PCB 201形成的空腔内。通过屏蔽盖205对位于PCB 201上表面的第一器件203的遮挡,屏蔽第一器件203的辐射,进而保证天线202的信号正常。

其中,屏蔽盖205的形状可以为异形,其主要作用为隔离第一器件203。比如,图3所示,一个或多个第一器件203共用一个屏蔽盖205。又比如,如图4所示,所有的第一器件203使用一个屏蔽盖205,并且,保证天线202不被屏蔽盖205覆盖。

需要说明的是,由于屏蔽盖205的材料也可以为导体材料,如钣金。因此,同样需要保证屏蔽盖205与天线202顶端的距离大于一定的阈值,以减小屏蔽盖205对天线202收发信号的影响。

比如,设置天线202的顶端距离PCB 201的上表面的高度为第一高度,屏蔽盖205的顶端距离PCB 201的上表面的高度为第二高度,第一高度与第二高度的差值大于第二高度阈值。该第二高度阈值为预先学习到的经验值,如实验数值等。例如,第一高度为(17±0.5)mm,第二高度为(5±0.5)mm。也就是说,屏蔽盖205与天线202顶端的最小距离为12mm。

其中,屏蔽盖205采用如下任一种连接方式与PCB 201连接:焊接,压合,卡接。比如,将屏蔽盖205直接焊接于PCB 201的上表面。又比如,将屏蔽盖205与PCB 201进行压合,形成压铸件。再比如,将屏蔽盖205和PCB 201上表面之间通过弹簧片进行卡接。

在此基础上,PCB组件20固定于下壳10内,PCB组件20与下壳10的组装方式例如可以包括螺钉紧固的方式。上盖30与下壳10组装后,形成可以放置PCB组件20的空腔。上盖30与下壳10组装方式例如可以包括螺钉紧固或卡接的方式。当然,可以理解的是,PCB组件20与下壳10的组装,以及上盖30与下壳10组装还可以包含其他组装方式,如焊接的组装方式等。

在一种可能设计中,AP设备为作为连接有线网和无线网的桥梁,用于将各个无线网络客户端连接到一起,然后将无线网络接入到有线网络中的以太网。因此,AP设备中还应包含用于插接网线的网口连接器,实现将有线网转化为无线网。

现有技术中,如图1所示,网口连接器1202位于PCB 120上。其中,网口连接器1202一般采用侧出的方式安装,即从AP设备侧面穿出的方式安装。此时,如图1所示,需改变PCB120形状,并且使得网口连接器1202平行于PCB 120。但是,PCB 120形状改变后,会导致PCB120面积减小,造成PCB 120上可承载的器件数量减少。或者限制器件布局,器件之间的距离变小,影响散热。

基于此,如图4所示,本申请实施例中PCB组件20还包括网口连接器206。其中,网口连接器206垂直于PCB 201的下表面。在下壳10底面设置通孔101,网口连接器206穿过通孔101。也就是说,网口连接器206采用背出的方式安装,不需要改变PCB 201的形状,以节省PCB 201表面的布局空间,为固定于PCB 201表面的器件提供合理布局的基础。

在一种可能设计中,如图5所示,下壳10的内表面设置有凸台102,凸台102上表面涂覆有导热凝胶103,凸台102通过导热凝胶103与第二器件204接触。

其中,导热凝胶103用于为第二器件204散热,本申请实施例不对导热凝胶103的材料以及型号进行具体限定。如此,通过在下壳10内表面设计凸台102,进一步加强AP设备的散热,提高工作效率,延长使用寿命。

在一种可能设计中,如图6所示,PCB 201表面还固定有第一导热垫207和第二导热垫208。其中,第一导热垫207位于PCB 201的下表面,且与第一器件203的位置相对。第二导热垫208位于PCB 201的上表面,且与第二器件204的位置相对。第一导热垫207和第二导热垫208用于为第一器件203和第二器件204散热,本申请实施例不对第一导热垫207和第二导热垫208的材料以及型号进行具体限定。

需要说明的是,AP设备中还应包含天线净空区,以保证天线202正常工作。如图6所示,天线202顶端与上盖30之间形成天线净空区。可以通过控制天线202顶端与上盖30之间的距离调节天线净空区的大小。比如,上盖30的外表面距离天线202顶端的高度为(5±0.5)mm。

本申请实施例还提供了一种用于组装上述AP设备的组装方法,如图7所示,该方法由以下步骤组成S701-S702:

S701、将PCB组件20固定于下壳10。

其中,可以通过螺钉紧固的组装方式将PCB组件20固定于下壳10。

S702、将上盖30和下壳10组装,使得PCB组件20位于上盖30和下壳10形成的空腔内。

其中,可以通过螺钉紧固或卡接的组装方式将上盖30和下壳10组装。

由此,本申请实施例提供AP设备及其组装方法,通过将天线直接固定于PCB上,实现射频连接,从而避免人工插接射频扣线与射频连接器。进而实现全自动的AP设备装配过程,提高效率,节约人力成本。

此外,通过对上述AP设备结构的介绍,可知,在步骤S701之前,还应对AP设备中的下壳10和PCB组件20进行预处理。该预处理过程包括如下步骤一至步骤五。

步骤一、在PCB 201上固定第一器件203和第二器件204。

示例性的,如图8中的(a)所示,根据具体的PCB 201电路设计,在PCB 201上表面上焊接第一器件203,以及在PCB 201下表面焊接第二器件204。

其中,第一器件203以及第二器件204的具体焊接方式例如可以包括波峰焊,回流焊等,对此本申请实施例不做具体限定。

步骤二、在PCB 201上固定天线202。

示例性的,如图8中的(a)所示,通过焊接等连接方式将天线202固定于PCB 201的上表面。

上述步骤一和步骤二的具体顺序本申请实施例不做具体限定。例如,也可以先执行步骤二再执行步骤一。

步骤三、在PCB 201上固定屏蔽盖205。

示例性的,如图8中的(a)所示,确定PCB 201上表面第一器件203的固定位置,在PCB 201上表面通过焊接等方式将屏蔽盖205固定,使得第一器件203位于屏蔽盖205和PCB201形成的空腔内。

步骤四、在PCB 201表面粘贴第一导热垫207和第二导热垫208。

具体的,PCB 201电路设计过程中,会设计第一器件203和第二器件204在PCB 201表面的固定位置,与之相应的也会标明需要粘贴导热垫的位置。

示例性的,如图8中的(a)所示,识别粘贴位置后,在PCB 201的下表面且与第一器件203相对的位置粘贴第一导热垫207。在PCB 201的上表面且与第二器件204相对的位置粘贴第二导热垫208。

示例性的,如图8中的(b)所示,为PCB组件20的俯视图。其中,可以看出天线202,第一器件203以及第二导热垫208的相对位置关系。为了保证散热,PCB 201上离散分布各个部件。

步骤五、在下壳10内表面凸台102上表面涂覆导热凝胶103。

示例性的,如图8中的(a)所示,在凸台102上表面涂覆导热凝胶103。后续组装PCB组件20和下壳10后,可以使得位于PCB 201下表面的第二器件204通过导热凝胶103与凸台102接触,进而实现利用下壳10对第二器件204进行的散热。也就是说,通过步骤五,实现高热器件的散热,以提高AP设备的散热效率。

尽管在此结合各实施例对本申请进行了描述,然而,在实施所要求保护的本申请过程中,本领域技术人员通过查看附图、公开内容、以及所附权利要求书,可理解并实现公开实施例的其他变化。在权利要求中,“包括”(comprising)一词不排除其他组成部分或步骤,“一”或“一个”不排除多个的情况。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中列举的若干项功能。相互不同的从属权利要求中记载了某些措施,但这并不表示这些措施不能组合起来产生良好的效果。

尽管结合具体特征及其实施例对本申请进行了描述,显而易见的,在不脱离本申请的精神和范围的情况下,可对其进行各种修改和组合。相应地,本说明书和附图仅仅是所附权利要求所界定的本申请的示例性说明,且视为已覆盖本申请范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

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