专利名称：模块化的电子仪器屏蔽罩的制作方法
技术领域：
本发明的公开内容总的来说涉及安装电子元件的系统和方法，具体涉及在提供电磁干扰(EMI)屏蔽的同时使电子仪器模块化。针对其应用领域更广泛的说，本发明公开提出了一种模块化电子仪器屏蔽罩。
背景技术：
医院需要对麻醉剂和管制药物之类的特定药品提供安全储存同时还需使护理人员可以获取这些药品。提供这种安全储存的ー种方法是使用自动剂量器(ADM)，通常该自动剂量器包含功能性地连接到医院数据系统的微处理器以及容纳药品的可锁抽屉和隔间。每个ADM的软件一般配置成只有在满足特定要求之后，例如确认了个体请求药品的行为被授权，才允许选取药品。因为医院必须一天24小时对病人提供护理，所以ADM需连续工作。
已知该系统中会用到的计算机处理器和母板由于在处理器电路和板上电路中传导的高频数字信号而发出宽频带的电磁辐射。为满足对电子装置辐射的电磁能量进行限制的规章要求，经常将母板安装在导电罩内部。由于有时从连接在母板和其他电子元件之间的导体发射电磁辐射，所以导电罩常常是电子仪器的整体外箱。提供包围所有接入口并具有EMI密封能力的这种尺寸的导电罩比仅用于母板的罩要昂贵的多，且使进入电子仪器来进行维修和更换更加复杂。
发明内容
需要通过提供易移动的模块化电子仪器罩来改善ADM的操作，该模块化电子仪器罩同样能够在产生EMI的电子元件周围提供EMI屏蔽，井能够对来自连接到罩内电子元件的电缆所辐射的电磁能进行限制。本发明公开的系统提供了具有针对封装电子仪器的EMI屏蔽的模块化电子仪器罩，并且还能减小将封装电子仪器连接到屏蔽体外元件的导体所发射的电磁辐射。在该系统中，将电子仪器安装在形成屏蔽罩一部分的第一滑板上，其中第一滑板耦接到包含电路的接ロ板，该电路与至少ー个外部电路的阻抗匹配，从而限制由该至少ー个外部电路发射的电磁辐射。在某些实施例中，用于减小EMI的模块化电子仪器组件包括具有ー个输出端的第一电子元件、具有一个带输入阻抗的输入端的第二电子元件、以及具有耦接到第一电子元件输出端的输入端和耦接到第二电子元件输入端的输出端的电路匹配元件。电路匹配元件的输出端配置为提供ー个与第二电子元件的输入阻抗相匹配的输出阻杭。该电子仪器组件还包括导电表面，其形成了封装第一电子元件和电路匹配元件的封装体。从封装体到外部环境的所有不导电通路都具有至少ー个具有连续导电周长的截面开ロ，所述截面开口内的最大线性长度小于最大屏蔽频率的四分之一波长。在某些实施例中，提出了一种用于可移除地将ー个电子仪器连接到至少ー个外部装置并同时减小EMI发射的电子仪器组件。该电子仪器组件包括构成为容纳第一和第二电子元件的导电滑板，该第一电子元件包括一个构成为可移除地与耦接到至少ー个外部装置的对接连接器相接合的电接ロ连接器，该第二电子元件具有输入阻杭。该电子仪器组件还包括耦接在第一和第二电子元件之间的电路匹配元件。该电路匹配元件构成为提供与第ニ电子元件的输入阻抗相匹配的输出阻杭。该电子仪器组件还包括一个元件和该电路匹配元件。从封装体到外部环境的所有不导电通路都具有至少ー个具有连续导电周长的截面开ロ，所述截面开ロ内的最大线性长度小于最大屏蔽频率的四分之一波长。在某些实施例中，公开了ー种用于医疗装置的一体化(AIO)组件。该AIO组件包括外壳、耦接到外壳的触摸屏、以及耦接到外壳的导电滑板。该滑板配置为机械耦接到医疗装置。该AIO组件还包括耦接到导电滑板的显示器単元。显示器単元包括液晶显示器(IXD)和背光。LCD具有带输入阻抗的输入端。对滑板进行配置使得当滑板耦接到外壳时使LCD和背光接近触摸屏。AIO组件还包括耦接到滑板的母板。该母板包括处理器和低压差分信号(LVDS)驱动器。AIO组件还包括f禹接到滑板的断开板(breakout board)。该断开板的 输入端耦接到LVDS驱动器，并且断开板的输出端耦接到显示器的输入端。断开板的输出端被配置为提供具有与LCD的输入阻抗相匹配的输出阻抗的LVDS信号。AIO组件还包括导电盖，其耦接到滑板以形成封装母板和断开板的封装体。从封装体到外部环境的所有不导电通路都具有至少ー个具有连续导电周长的截面开ロ，所述截面开ロ内的最大线性长度小于最大屏蔽频率的四分之一波长。在某些实施例中，公开了ー种自动剂量器(ADM)，包括机箱；至少ー个耦接至机箱的隔间，构成为只有在接收到ー个信号之后才允许访问隔间的内容；以及AIO组件，其耦接到机箱。该AIO包括外壳、耦接到外壳的触摸屏、以及耦接到外壳的导电滑板。该滑板配置为机械耦接到医疗装置。该AIO组件还包括耦接到导电滑板的显示器単元。显示器単元包括液晶显示器(IXD)和背光。IXD具有带输入阻抗的输入端。对滑板进行配置使得当滑板耦接到外壳时使IXD和背光接近触摸屏。AIO组件还包括耦接到滑板的母板。该母板包括处理器、LVDS驱动器、以及构成为可移除地与耦接到至少ー个隔间的对接连接器相接合的接ロ连接器。AIO组件还包括耦接到滑板的断开板，该断开板的输入端耦接到LVDS驱动器，并且断开板的输出端耦接到显示器的输入端。断开板的输出端被配置为提供具有与LCD的输入阻抗相匹配的输出阻抗的LVDS信号。AIO组件还包括导电盖，其耦接到滑板以形成封装母板和断开板的封装体。从封装体到外部环境的所有不导电通路都具有至少ー个具有连续导电周长的截面开ロ，所述截面开口内的最大线性长度小于最大屏蔽频率的四分之一波长。该AIO组件被构成为可在不拆解外壳的情况下从ADM上移除。
包含在本说明书中作为说明书一部分来提供对说明书的进一歩理解的附图与具体描述一起示出了所公开的实施例，从而用来解释所公开实施例的原理。在所述附图中图I是根据本发明公开某些方面的ADM的实施例的框图。图2是根据本发明公开某些方面被配置为被导电罩封装的母板的透视图。图3是根据本发明公开某些方面被配置为形成导电罩一部分的滑板的透视图。图4示出了根据本发明公开某些方面将图2的母板与图3的滑板组装以形成滑板组件。
图5示出了根据本发明公开某些方面的电子仪器罩的分解图。图6是根据本发明公开某些方面的部分组装的电子仪器罩的透视图。图7A示出了根据本发明公开某些方面的完全组装的电子仪器罩。图7B和图7C示出了根据本发明公开某些方面在散热器38处所提供的有效屏蔽。图8示出了根据本发明公开某些方面的结合了电子仪器罩的ADM。
具体实施例方式以下描述公开了电子仪器罩的实施例，该电子仪器罩包括模块化组件来封装某些电子仪器同时提供对电子仪器的EMI屏蔽，从而满足对电磁辐射的规章要求。将模块化组件配置成能够在连接到会发出EMI的模块内电子元件的线上减小EMI辐射。 在以下的详细描述中，提出许多特定细节以提供对本发明公开的全面理解。然而本领域技术人员应当明白无需其中的ー些特定细节也能够实现本发明公开的实施例。另ー方面，并未详细示出公知的结构和技术是为了不模糊本发明公开的核心内容。这里所公开的方法和系统被表示为ー个具有所附微处理器的母板的罩，其中的微处理器作为例如ADM中所使用的计算机系统的一部分。本领域技术人员显然明白该相同配置和方法可被用于既需要EMI屏蔽又需要冷却的电子仪器组件范围内的各种应用。除非有特别说明，否则无需解释也明白的是不应将本申请所公开的任何方法或系统限制在医学环境或药品剂量领域。电子仪器发射的电磁辐射由世界上各个国家的各种管理机构控制。在美国，这些规章目前被收录在联邦法规代码(Code of Federal Regulations)标题47的第15部分(47CFR15)中，并由联邦通信委员会(FFC)进行管理。对于通常包括计算机和含微处理器产品的“具有数字装置的无意辐射源”，FFC已建立了在装置工作在IGHz以上频率时针对最高频率40GHz的频率范围的发出辐射的最大等级。针对不同环境提供了不同的等级标准。B级标准应用于市售家用设备，尽管这样的设备也能用于其他地方。对电视和无线电接收器的干扰更容易使家庭用户烦恼。A级是针对仅供营业、エ业和商业配置的设备提出的更宽松的标准。一些制造商将他们的产品设计成即使供商业环境使用时也符合B级标准。在医疗领域，自动符合各种安全标准已被认为是能够节省诊所员エ劳动以及增加符合率，从而增加了病人的安全性。为了实现这样的自动化，一些医疗装置包含了微处理器和用于个人计算机(PC)中的一类外围装置(包括液晶显示器(LCD)和硬盘驱动器)，以及其他专用的定制硬件装置。例如ー种ADC (如Pyxis Medstation 4000)包含了与医院数据系统通信的微处理器以及具有带触摸屏的LCD显示器的用户接ロ。对于这种包含计算机母板之类的电子仪器设备，其中在电子仪器中具有处理器，特别是由数字信号驱动的视频显示器而言，设计中的一个挑战是这些数字信号在其时钟频率及时钟频率的谐波处辐射电磁能。已经提出的满足规章要求的ー个方法是将所有互连电子仪器置于ー个导电箱内，以形成包含所发射EMI的法拉第筒。该设计方法的ー个示例是标准的个人计算机(PC)箱，其中将母板、视频卡、硬盘驱动器和电源全部置于单个箱中，该箱整体为金属或具有导电层以形成导电罩。这种方法的ー个缺点在于维修任何元件都需开箱，于是存在开闭箱时对EMI密封造成破坏或误组装的风险。另外，需要容纳所有元件的罩尺寸増大了系统的整体成本。从箱体引出的电缆包含铁氧体用来封闭信号的较高频率分量。虽然使用铁氧体能够有效减小EMI辐射，但铁氧体同样会扭曲数字信号并减小信号强度以及增加成本和设计复杂度。需要ー种系统能够提供对电子仪器足够的EMI屏蔽和足够的冷却，同时减小成本并改善元件的可用性，尤其是改善对故障系统恢复服务的速度。诸如ADM之类的ー些医疗装置结合了 AIO组件，该AIO组件包括外部塑料机箱、内部金属结构机箱、以及可移除滑板。触摸屏被安装到外部塑料机箱。LCD组件被安装在内部金属结构机箱的托盘内。断开板、扬声器、IXD变换器、和触摸屏驱动器被安装到内部金属机箱的托盘部分。片状金属盘安装在托盘上并与托盘形成法拉第罩。载有CPU并支撑电子仪器的滑板滑入了法拉第罩。为了建立起用作法拉第筒的封装体，将滑板电连接到内部金属机箱。AIO组件还包括显示面板组件，其被安装在金属托盘内。显示面板组件中结合了IXD和背光。IXD使用LVDS作为与视频驱动器的电互联。LVDS的特征阻抗必须被匹配以进行有效的数据传送和使辐射的发出最小。将外壳配置成使IXD和背光位于接近触摸屏的位置，该触摸屏处在IXD前面。滑板承载了包含CPU、支持芯片、存储器和LVDS驱动器集成电路的母板。安装在滑板上的CPU板插入到安装有断开板的托盘中。断开板将引出自CPU板的LVDS驱动器输出端耦接到LCD的输入端。将断开板的电气排布设计成使来自CPU板 的LVDS信号的输出阻抗与LCD模块的输入阻抗匹配。从法拉第筒的封装体到外部环境的所有不导电通路都具有连续导电周长，使其最大线性长度在小于最大屏蔽频率的四分之一波长的开ロ之内。图I是根据本发明公开某些方面的ADM 100的实施例的框图。ADM 100包括电子仪器罩10，其通过对接板40耦接到电源50、键盘/指示装置52、如有线或无线以太网络之类的外部接ロ 54、硬盘驱动器56或其他如闪存之类的非瞬时存储器装置、和另外与至少ー个抽屉59连接的抽屉接ロ 58。电子仪器组件10包括导电罩20，导电罩封装了一个例如具有处理器32的母板30，母板30通过连接器34连接到断开板22。在该实施例中，导电罩20还包含扬声器28。在该实施例中的断开板22包括耦接到背光46的变换器24以及耦接到LCD 44的控制器26。这里所公开的系统中，只有产生EMI的元件被包含在法拉第筒中。另外，某些元件被安装在易于移除的滑板上以方便更换。在一些实施例中，处理数字信号的元件产生过量的EMI，因此需要屏蔽。在图I的实施例中，母板30上的数字信号和来自控制器26的低压差分信号(LVDS)数字视频信号是仅有的过量EMI源。母板30和控制器26被封装在导电罩20内，从而将由这些元件辐射的EMI包围。然而数字视频信号必须被传到LCD 44。如果在标准并行线电缆43上将LVDS信号发出，则电缆43将作为天线并辐射EMI。为了防止视频电缆43辐射EMI，图I的断开板22包含了至少针对从导电罩20引出的一个电缆的阻抗匹配电路(未単独示出)。在某些实施例中，阻抗匹配电路从控制器26接收视频信号并通过电缆43将该视频信号传送到LCD 44。电缆43和LCD 44将在与断开板22的接ロ处具有特征输入阻杭。断开板22的阻抗匹配电路提供的输出具有与LCD 44和电缆43的输入阻抗相匹配的输出阻杭，使得信号能量很好地耦合至LCD 44的电路，并使得可从电缆43辐射的作为EMI的能量被减小。该阻抗匹配消除了将感应滤波元件(例如，铁氧体)耦接到电缆43以满足规章要求的需要。在某些实施例中，为其他外部电缆提供阻抗匹配电路。从图I中能够看出，母板30通过连接器34连接到断开板22。这简化了对母板30的更换，将參考图2至图7对此进行更详细的讨论。从图I中还能够看出，将整个电子仪器罩10通过连接器36、42和对接板40耦接到多个外部元件。这简化了对整个罩10的更换，将參考图7对此进行更详细的讨论。图2是根据本发明公开某些方面的母板30的透视图，该母板30构成为被导电罩20封装。母板30具有基板31，并且还包括耦接到导电罩20内的断开板22的连接器34和耦接到对接板40的外部连接器36。母板30的该实施例具有无源散热器38，其位于靠近外部连接器36的位置。散热器38的位置将參考图7进行更详细地讨论。图3是根据本发明公开某些方面的滑板60的透视图，该滑板60构成为形成导电罩20的一部分。滑板60包括底座62，其具有的多个支座63被构成为使母板30能附接到底座62。滑板60还包括面板64，其具有多个通风ロ 66。将參考图7详细讨论面板64和 通风ロ 66的功能。面板64还具有开ロ 65，其定位成使得母板30的连接器36能通过该开ロ 65向外突出。在该实施例中，滑板60还包括两个把手67来方便移除滑板60，将參考图7对此进行详细讨论。图4示出了根据本发明公开某些方面将图2的母板30与图3的滑板60组装以形成滑板组件70。能够从图中看出，在本实施例中，底座62突出到基板31的周边以外，并且外部连接器36通过滑板60的开ロ 65向外突出。在某些实施例中，面板64与散热器38的散热片39顶部接触，将參考图7对此作进ー步讨论。图5示出了根据本发明公开某些方面的电子仪器罩10的分解图。在某些实施例中，电子仪器罩10以这里所描述的顺序进行组装。在某些实施例中，以不同顺序将元件组装成子组件。在图5所示的实施例中，前罩IOA面朝下放置在组件表面(未示出)上。本实施例中的前罩IOA不包括导电表面。触摸屏82位于开ロ 11之上。在某些实施例中，在触摸屏82与前罩IOA之间放置泡沫衬垫。包括LCD面板44和背光46 (未在图5中单独示出)的显示面板84位于触摸屏82和开ロ 11之上。支撑板90放置在显示面板84之上并通过凸缘94被紧固到前罩10A。支撑板90构成为将显示面板84和触摸屏82固定在适当位置。在该实施例中，断开板86附接到支撑板90。支撑板90还在两侧结合有狭槽96，以使滑板60能滑入该狭槽96。断开板86位于支撑板90上，使得当滑板组件70完全插入到狭槽96中时将滑板组件70的连接器34与断开板86紧密配合。在该实施例中，还在支撑板90中安装了扬声器81。具有通风孔89的导电盖88被附接到支撑板90。该导电盖88与支撑板90紧密配合以形成作为导电罩20 —部分的外売。将导电罩20设计为能够提供高达可确定的最大屏蔽频率的EMI屏蔽。在某些实施例中，按照当前由FCC规定的频带上端，最大屏蔽频率为40GHz。在某些实施例中，根据测量到的从包含在导电罩20中的特定电子仪器发射的EMI来将最大屏蔽频率确定为低于40GHz。在某些实施例中，最大屏蔽频率为1GHz。在这些实施例中，导电盖88被配置成使得在拐角或接合处的所有开ロ具有ー个截面开ロ，该截面开ロ内的最大线性长度小于最大屏蔽频率的四分之一波长。该最大线性长度是能够通过跨越清晰开ロ而不跨越导电边界形成的直线的长度。在某些实施例中，ー个其最大线性长度小于所确定频率的四分之一波长的开ロ能够对小于所确定频率的频率处的信号提供足够衰減，从而满足规章要求。在某些实施例中，导电盖88和支撑板90形成了电子仪器罩10的结构构件。将參考图7A对此进行详细讨论。附接部件14通过后罩IOB附接到导电盖88。在某些实施例中，后罩IOB的ー些部分以压缩方式放置在附接部件14与导电盖88之间，但导电盖88不受到任何张力、弯曲或剪切载荷。前罩和后罩10AU0B不承载载荷或是不具有EMI屏蔽功能的ー个方面是能够在不影响电子仪器罩10的结构或EMI性能或认证的情况下用替换设计来代替如罩和后罩10A、10B,以用于其他广品中。在该实施例中，后罩IOB附接到如罩10A。图6是根据本发明公开某些方面的部分组装的电 子仪器罩10的透视图。图6示出了图5的组件具有图4所示滑板组件70。能够看出将如何使滑板组件70通过后罩IOB中的开ロ进行滑动并滑入导电盖88的狭槽中。图7A示出了根据本发明公开某些方面的完全组装的电子仪器罩10。电子仪器罩10包括图4的滑板组件70，其已滑入到狭槽96 (在图7A中不可见)中直到连接器34与断开板22紧密配合并且面板64与导电盖88和支撑板90接触以形成导电罩20。在该实施例中，后罩IOB和导电盖88被配置为通过导电盖88与ー侧的散热片39接触并且面板64与另ー侧的散热片39接触的方式来暴露散热器38的散热片39。在该实施例中，空气可在散热器38的散热片39之间流动并进入面板64中的开ロ 66以冷却电子仪器，并且随后空气通过导电罩20内的空间并通过开ロ 89和13流出。由虚线圈7B指出的区域在图7B中被放大并參考图7B详细讨论了该区域的屏蔽。通过将滑板组件70滑出电子仪器组件10来实现对母板的更换。由于母板30到断开板22仅有的电连接是通过连接器32实现的，所以无需拔去任何电缆，因此不存在破坏电缆、错误地连接电缆或者漏掉未连接电缆的风险。只要替换母板具有相当的连接器34和36，就可以通过重新设计滑板60来容纳替换母板从而用替换母板(未示出)来更替现有母板30。后罩IOB还包括附接部件14,其通过后罩IOB紧固到导电盖88。将该附接部件14配置为附接到诸如图8所示ADM之类的外部系统的结构支撑上。在某些实施例中，电子仪器罩10被附接到支撑臂(未示出)。由于电子仪器罩10包含处理器32、触摸屏42以及包括IXD 44和背光46的显示器，所以电子仪器罩10可被称为“一体化”或AIO単元。图7B和图7C示出了根据本发明公开某些方面在散热器38处所提供的有效屏蔽。在图7B中可以看出当滑板组件70完全插入电子仪器罩10中吋，导电盖88覆盖散热片39。在某些实施例中，导电盖88与散热片39的顶部电接触，从而将相邻散热片39之间的空间分隔成分离的开ロ。图7C是图7B所示相同区域从图7B中的剖面线7C-7C看去的截面图。能够看出装饰盖IOB覆盖了导体盖88。导体盖88在点110处与散热片39电接触。将散热片39的间隔和散热片高度配置成使得散热片39之间的开ロ在导电盖88接触散热片39的点处形成截面开ロ 112。这些开ロ 112内的最大线性长度114小于该开ロ所提供的最大屏蔽频率的四分之一波长。图8示出了根据本发明公开某些方面的结合了电子仪器罩10的ADM 100。该ADM100的实施例包括机箱102、抽屉104、以及附接有安装接ロ 45的盖子106。在该实施例中，将安装接ロ 45配置成接纳位于电子仪器罩10后面的附接部件14并将外部连接器36 (在图8中不可见)引导入适当位置来与对接连接器43耦接，该对接连接器43还被附接到盖子106。在某些实施例中，将螺栓(未示出)从盖子106内部插入到附接部件14以将电子仪器罩10固定到盖子106。在IXD 44、触摸屏42或处理器32发生故障的情况下，通过移除固定螺栓(如果使用的话)并将电子仪器罩10从对接连接器43滑出，从而移走整个电子仪器罩10。可以安装一个新的电子仪器罩10，或者例如母板30或处理器32有故障的话，可以移除并更换滑板组件70。这个两级的模块化组件，即电子仪器罩10和滑板组件70增强了使ADM 100快速恢复工作的能力。在本实施例中，作为非易失性存储器的硬盘驱动器56位于电子仪器罩10的外部，不论是更换电子仪器罩10还是更换滑板组件70都不需要重新载入软件或重新配置系统，因为操作系统、软件、设置、结构数据以及数据库会不被破坏地保留在硬盘驱动器56中。
本发明公开的电子仪器罩提供了一种模块化的组件，其具有EMI屏蔽并包括阻抗匹配电路，能够一起减小从所封装的电子元件辐射出的EMI发射。在某些实施例中，电子仪器罩具有外部连接器和附接部件，该附接部件允许电子仪器罩从更大的装置上移除而不需要手动拆除单个电缆、线路或连接器。在某些实施例中，ー些电子元件被安装在可移除滑板上，当被安装在电子仪器罩中时，该滑板被可移除地耦接到电连接器并使围绕将被屏蔽的电子元件的导电罩完整。提供前面的描述来使本领域技术人员能够实践这里所描述的各个方面。虽然前面描述了被认为是最佳模式和/或其他的示例，应当理解对于本领域技术人员来说将容易进行对这些方面的各种变型，并且这里所定义的总体原理可被应用于其他方面。因此，无意将权利要求限制在这里所示的方面，而是符合与所表述的权利要求相一致的整体范围，其中，除非特别说明以外単数形式的元件并非意指“一个和唯一一个”，而是指“一个或多个”。除非特别说明以外，否则术语“一組”和“ー些”表示ー个或多个。阳性代词(如，他的)也包括阴性和中性(如，她的和它的)，反之亦然。如果存在任何标题或副标题的话，它们仅用于方便说明的目的而并不限制本发明。应当理解所公开处理中步骤的特殊顺序或层级是作为示例方法的举例。根据设计的优选，应当理解该处理中步骤的特殊顺序或层级可被重排。ー些步骤可以同时执行。所附方法权利要求表现了以示例顺序进行的各个步骤，但并不意味着将本发明限于所表现的特定顺序或层级。本公开中所使用的如“顶”、“底”、“前”、“后”之类的术语应被理解为引用任意的參考系，而不是通常的重力參考系。因此，顶表面、底表面、前表面和后表面可在重力參考系中向上、向下、向对角线或向水平方向延伸。短语“ー个方面”并不意味着该方面对主题技术是必要的，或者并不意味着该方面被应用于主题技术的所有结构中。与ー个方面有关的公开内容可应用于所有结构，或应用于ー个或多个结构。ー个方面之类的短语可指ー个或多个方面，反之亦然。短语“实施例”并不意味着该实施例对主题技术是必要的，或者并不意味着该实施例被应用于主题技术的所有结构中。与一个实施例有关的公开内容可应用于所有实施例，或应用于ー个或多个实施例。一个实施例之类的短语可指一个或多个实施例，反之亦然。
词语“示例性”在这里用来表示“用作示例或举例”。在这里被描述为“示例性”的任何方面或设计都无需被构成为优选或优于其他方面或设计。与本公开全部内容中所描述的各个方面的构成元素等价的所有已知的或本领域技术人员将会得知的结构和功能被清楚地合并在本文中并由权利要求所覆盖。而且不管公开内容是否在权利要求中明确表述，这里公开的内容都不打算被用于公众。没有哪个权利要求的构成元素将在35U. S. C. § 112第六款的规定下被解释，除非该元素清楚地使用短语“装置”来表述，或者除非在方法权利要求的情况下该元素清楚地用短语“步骤”来表述。而且，对于说明书或权利要求书中所使用的术语“包括”、“具有”等的范围而言，该术语表示的意思是包含的，类似于术语“包含”在用作权利要求中的过渡词时被解释的那样。优选地包括了这里描述的所有元件、部分和步骤。应当理解，对于本领域技术人员来说显然的是，这些元件、部分和步骤中的任何一个都可由其他元件、部分和步骤来代替或被完全删去。本文公开了ー种模块化的电子仪器屏蔽罩。该罩可被变型为用来屏蔽特定的粒 子、气体、波长等。概念本说明书至少公开了以下概念。概念I. 一种模块化的电子仪器组件，用来减小电磁干扰(EMI)，该电子仪器组件包括第一电子元件，其具有ー个输出端；第二电子元件，其具有一个带输入阻抗的输入端；电路匹配元件，其具有耦接到第一电子元件输出端的输入端和耦接到第二电子元件输入端的输出端，该电路匹配元件的输出端配置为提供ー个与第二电子元件的输入阻抗相匹配的输出阻杭；导电表面，其形成了一个封装体，第一电子元件和电路匹配元件都被放置在该封装体内；其中从封装体到外部环境的所有不导电通路都具有至少ー个具有连续导电周长的截面开ロ，所述截面开ロ内的最大线性长度小于最大屏蔽频率的四分之一波长。概念2.根据概念I的电子仪器组件，其中第二电子元件包括显示器；并且第一电子兀件的输出端包括视频信号。概念3.根据概念I的电子仪器组件，其中第二电子元件的输入端被配置为接收低压差分信号(LVDS)的信号；第二电子元件的输入端具有特征输入阻抗；并且电路匹配元件的输出端被配置为提供具有与第二电子元件输入端的特征输入阻抗相匹配的输出阻抗的LVDS的信号。概念4.根据概念3的电子仪器组件，其中在电路匹配元件的输出端与第二电子元件的输入端之间的线上没有耦接感应元件。概念5.根据概念4的电子仪器组件，其中在电路匹配元件的输出端与第二电子元件的输入端之间的线上没有耦接铁氧体。
概念6.根据概念I的电子仪器组件，其中最大屏蔽频率为至少1GHz。概念7.根据概念I的电子仪器组件，还包括滑板，其被配置为容纳第一电子元件和电路匹配元件，该滑板包括导电材料；以及导电外壳，其被配置为耦接到滑板以形成导电表面。概念8.根据概念7的电子仪器组件，其中第一电子元件包括带处理器的母板；以及第二电子元件包括显示器。概念9.根据概念8的电子仪器组件，其中母板还包括电接ロ连接器，该电接ロ连接器被配置为可移除地与耦接到外部装置的对接连接器相接合。 概念10.根据概念9的电子仪器组件，还包括触摸屏，其紧接显示器的前表面，该触摸屏包括耦接到处理器的控制器；背光，其紧接显示器的后表面，该背光包括耦接到电路匹配元件的变换器；以及外部盖子，其配置为封装滑板和导电外壳、显示器、背光以及触摸屏；其中所述电子仪器组件还包括至少ー个机械附接部件，该机械附接部件配置为保持电接ロ连接器与对接连接器的接合。概念11.根据概念10的电子仪器组件，其中滑板和外部盖子被配置为使得通过将滑板耦接到外部结构来提供机械附接部件，从而将载荷从滑板转移到外部结构上而不在外部盖子中产生张力、弯曲或剪切应カ。概念12.根据概念10的电子仪器组件，其中外部盖子不提供EMI屏蔽。概念13. —种电子仪器组件，用于可移除地将ー个电子仪器连接到至少ー个外部装置，同时减小EMI发射，该电子仪器组件包括第一电子元件，其包括ー个输出端和一个构成为可移除地与耦接到至少ー个外部装置的对接连接器相接合的电接ロ连接器；第二电子元件，其包括具有输入阻抗的输入端；电路匹配元件，其耦接在第一电子元件的输出端和第二电子元件的输入端之间，该电路匹配元件构成为提供与第二电子元件的输入阻抗相匹配的输出阻杭；导电滑板，其配置为容纳第一电子元件和电路匹配元件；导电盖，其配置为耦接到导电滑板以形成一个封装体，第一电子元件和电路匹配元件都被放置在该封装体内；其中从封装体到外部环境的所有不导电通路都具有至少ー个具有连续导电周长的截面开ロ，所述截面开ロ内的最大线性长度小于最大屏蔽频率的四分之一波长。概念14.根据概念13的电子仪器组件，其中第一电子元件包括带处理器的母板；以及第二电子元件包括显示器。概念15.根据概念14的电子仪器组件，其中处理器通过接ロ连接器和对接连接器耦接到非易失性存储器；非易失性存储器配置为存储与电子仪器组件的操作有关的至少ー个配置数据，使得对第一电子仪器组件断开连接而连接第二电子仪器组件的操作不需要针对第二电子仪器组件修改所述至少ー个配置数据，就能以与第一电子仪器组件相同的方式进行操作。
概念16.根据概念14的电子仪器组件，其中第二电子元件的输入端被配置为接收LVDS的信号并具有特征输入阻抗；并且电路匹配元件的输出端被配置为提供LVDS的信号，并与第二电子元件输入端的特征输入阻抗相匹配。概念17.根据概念16的电子仪器组件，其中在电路匹配元件的输出端与第二电子元件的输入端之间的线上没有耦接感应元件。概念18.根据概念17的电子仪器组件，其中在电路匹配元件的输出端与第二电子元件的输入端之间的线上没有耦接铁氧体。概念19.根据概念13的电子仪器组件，其中最大屏蔽频率为至少1GHz。
概念20. —种用于医疗装置的一体化(AIO)组件，该AIO组件包括显示器単元，其具有带输入阻抗的输入端；导电滑板；母板，其耦接到导电滑板，该母板包括处理器和显示器驱动器；断开板，其具有耦接到显示器驱动器的输入端和耦接到显示器单元输入端的输出端，断开板的输出端被配置为提供与显示器単元的输入阻抗相匹配的输出阻杭；导电盖，其耦接到导电滑板，该导电盖配置为当被耦接到导电滑板时形成ー个封装体，将母板和断开板放置在该封装体之内；其中，从封装体到外部环境的所有不导电通路都具有至少ー个具有连续导电周长的截面开ロ，所述截面开ロ内的最大线性长度小于最大屏蔽频率的四分之一波长。概念21.根据概念20的AIO组件，其中显示器単元的输入端被配置为接收LVDS的信号并具有特征输入阻抗；以及断开板的输出端被配置为提供LVDS的信号并与显示器単元的输入端的特征输入阻抗相匹配。概念22.根据概念21的AIO组件，其中在断开板的输出端与显示器単元的输入端之间的线上没有耦接感应元件。概念23.根据概念22的AIO组件，其中在断开板的输出端与显示器単元的输入端之间的线上没有耦接铁氧体。概念24.根据概念20的AIO组件，其中母板还包括接ロ连接器，该接ロ连接器被配置为可移除地与耦接到医疗装置的至少ー个外部电子装置的对接连接器相接合。概念25.根据概念20的AIO组件，其中最大屏蔽频率为至少IGHz。概念26. —种自动剂量器(ADM),包括机箱；至少ー个隔间，其耦接到机箱，该隔间构成为只有在接收到ー个信号之后才允许访问隔间的内容；对接连接器；以及AIO组件，其可移除地耦接到机箱，该AIO组件包括显示器単元，其具有带输入阻抗的输入端；导电滑板；母板，其耦接到导电滑板，该母板包括处理器、显示器驱动器、以及电接ロ连接器，该电接ロ连接器配置为可移除地与对接连接器相接合；断开板，其具有耦接到显示器驱动器的输入端和耦接到显示器单元输入端的输出端，断开板的输出端被配置为提供与显示器単元的输入阻抗相匹配的输出阻杭；导电盖，其耦接到导电滑板，该导电盖配置为当被耦接到导电滑板时形成ー个封装体，将母板和断开板放置在该封装体之内；其中，从封装体到外部环境的所有不导电通路都具有至少ー个具有连续导电周长的截面开ロ，所述截面开ロ内的最大线性长度小于最大屏蔽频率的四分之一波长；并且其中，该AIO组件被构成为可在不拆解外壳的情况下从自动剂量器上移除。概念27.根据概念26的ADM，其中显示器単元的输入端被配置为接收LVDS的信号并具有特征输入阻抗；并且 断开板的输出端被配置为提供LVDS的信号并与显示器単元的输入端的特征输入阻抗相匹配。概念28.根据概念27的ADM，其中在断开板的输出端与显示器単元的输入端之间的线上没有耦接感应元件。概念29.根据概念28的ADM，其中在断开板的输出端与显示器単元的输入端之间的线上没有耦接铁氧体。概念30.根据概念26的ADM，还包括非易失性存储器，其耦接到机箱并通过对接连接器和接ロ连接器电耦接到处理器，该非易失性存储器配置为存储与ADM的操作有关的至少ー个配置数据，使得无需附加的动作就能够移除第一 AIO组件而连接第二 AIO组件，从而使ADM和第二 AIO组件一起运行的方式与该ADM先前和第一 AIO组件一起运行的方式相同。概念31.根据概念26的ADM，其中最大屏蔽频率为至少1GHz。
权利要求
1.一种模块化的电子仪器组件，用来减小电磁干扰，该电子仪器组件包括 第一电子元件，其具有ー个输出端； 第二电子元件，其具有一个带输入阻抗的输入端； 电路匹配元件，其具有耦接到第一电子元件输出端的输入端和耦接到第二电子元件输入端的输出端，该电路匹配元件的输出端配置为提供ー个与第二电子元件的输入阻抗相匹配的输出阻杭； 导电表面，其形成了一个封装体，第一电子元件和电路匹配元件都被放置在该封装体内； 其中从封装体到外部环境的所有不导电通路都具有至少ー个具有连续导电周长的截面开ロ，所述截面开ロ内的最大线性长度小于最大屏蔽频率的四分之一波长。
2.如权利要求I所述的电子仪器组件，其中 第二电子元件包括显示器；并且 第一电子元件的输出端包括视频信号。
3.如权利要求I所述的电子仪器组件，其中 第二电子元件的输入端被配置为接收低压差分信号的信号； 第二电子元件的输入端具有特征输入阻抗；并且 电路匹配元件的输出端被配置为提供具有与第二电子元件输入端的特征输入阻抗相匹配的输出阻抗的低压差分信号的信号。
4.如权利要求3所述的电子仪器组件，其中在电路匹配元件的输出端与第二电子元件的输入端之间的线上没有耦接感应元件。
5.如权利要求4所述的电子仪器组件，其中在电路匹配元件的输出端与第二电子元件的输入端之间的线上没有耦接铁氧体。
6.如权利要求I所述的电子仪器组件，其中最大屏蔽频率为至少1GHz。
7.如权利要求I所述的电子仪器组件，还包括 滑板，其被配置为容纳第一电子元件和电路匹配元件，该滑板包括导电材料；以及 导电外壳，其被配置为耦接到滑板以形成导电表面。
8.如权利要求7所述的电子仪器组件，其中 第一电子元件包括带处理器的母板；以及 第二电子元件包括显示器。
9.如权利要求8所述的电子仪器组件，其中母板还包括电接ロ连接器，该电接ロ连接器被配置为可移除地与耦接到外部装置的对接连接器相接合。
10.如权利要求9所述的电子仪器组件，还包括 触摸屏，其紧接显示器的前表面，该触摸屏包括耦接到处理器的控制器； 背光，其紧接显示器的后表面，该背光包括耦接到电路匹配元件的变换器；以及 外部盖子，其配置为封装滑板和导电外壳、显示器、背光以及触摸屏； 其中所述电子仪器组件还包括至少ー个机械附接部件，该机械附接部件配置为保持电接ロ连接器与对接连接器的接合。
11.如权利要求10所述的电子仪器组件，其中滑板和外部盖子被配置为使得通过将滑板耦接到外部结构来提供机械附接部件，从而将载荷从滑板转移到外部结构上而不在外部盖子中产生张力、弯曲或剪切应カ。
12.如权利要求10所述的电子仪器组件，其中外部盖子不提供电磁干扰屏蔽。
13.一种电子仪器组件，用于可移除地将ー个电子仪器连接到至少ー个外部装置，同时减小电磁干扰发射，该电子仪器组件包括 第一电子元件，其包括ー个输出端和一个构成为可移除地与耦接到至少ー个外部装置的对接连接器相接合的电接ロ连接器； 第二电子元件，其包括具有输入阻抗的输入端； 电路匹配元件，其耦接在第一电子元件的输出端和第二电子元件的输入端之间，该电路匹配元件构成为提供与第二电子元件的输入阻抗相匹配的输出阻杭； 导电滑板，其配置为容纳第一电子元件和电路匹配元件； 导电盖，其配置为耦接到导电滑板以形成一个封装体，第一电子元件和电路匹配元件都被放置在该封装体内； 其中从封装体到外部环境的所有不导电通路都具有至少ー个具有连续导电周长的截面开ロ，所述截面开ロ内的最大线性长度小于最大屏蔽频率的四分之一波长。
14.如权利要求13所述的电子仪器组件，其中 第一电子元件包括带处理器的母板；以及 第二电子元件包括显示器。
15.如权利要求14所述的电子仪器组件，其中 处理器通过接ロ连接器和对接连接器耦接到非易失性存储器； 非易失性存储器配置为存储与电子仪器组件的操作有关的至少ー个配置数据，使得对第一电子仪器组件断开连接而连接第二电子仪器组件的操作不需要针对第二电子仪器组件修改所述至少ー个配置数据，就能以与第一电子仪器组件相同的方式进行操作。
16.如权利要求14所述的电子仪器组件，其中 第二电子元件的输入端被配置为接收低压差分信号的信号并具有特征输入阻杭；并且电路匹配元件的输出端被配置为提供低压差分信号的信号，并与第二电子元件输入端的特征输入阻抗相匹配。
17.如权利要求16所述的电子仪器组件，其中在电路匹配元件的输出端与第二电子元件的输入端之间的线上没有耦接感应元件。
18.如权利要求17所述的电子仪器组件，其中在电路匹配元件的输出端与第二电子元件的输入端之间的线上没有耦接铁氧体。
19.如权利要求13所述的电子仪器组件，其中最大屏蔽频率为至少1GHz。
20.ー种用于医疗装置的一体化组件，该一体化组件包括 显示器単元，其具有带输入阻抗的输入端； 导电滑板； 母板，其耦接到导电滑板，该母板包括处理器和显示器驱动器； 断开板，其具有耦接到显示器驱动器的输入端和耦接到显示器单元输入端的输出端，断开板的输出端被配置为提供与显示器単元的输入阻抗相匹配的输出阻杭； 导电盖，其耦接到导电滑板，该导电盖配置为当被耦接到导电滑板时形成一个封装体，将母板和断开板放置在该封装体之内；其中，从封装体到外部环境的所有不导电通路都具有至少一个具有连续导电周长的截面开口，所述截面开口内的最大线性长度小于最大屏蔽频率的四分之一波长。
21.如权利要求20所述的一体化组件，其中 显示器单元的输入端被配置为接收低压差分信号的信号并具有特征输入阻抗；以及断开板的输出端被配置为提供低压差分信号的信号并与显示器单元的输入端的特征输入阻抗相匹配。
22.如权利要求21所述的一体化组件，其中在断开板的输出端与显示器单元的输入端之间的线上没有耦接感应元件。
23.如权利要求22所述的一体化组件，其中在断开板的输出端与显示器单元的输入端之间的线上没有耦接铁氧体。
24.如权利要求20所述的一体化组件，其中母板还包括接口连接器，该接口连接器被配置为可移除地与耦接到医疗装置的至少一个外部电子装置的对接连接器相接合。
25.如权利要求20所述的一体化组件，其中最大屏蔽频率为至少1GHz。
26.—种自动剂量器,包括 机箱； 至少一个隔间，其耦接到机箱，该隔间构成为只有在接收到一个信号之后才允许访问隔间的内容； 对接连接器；以及 一体化组件，其可移除地耦接到机箱，该一体化组件包括 显示器单元，其具有带输入阻抗的输入端； 导电滑板； 母板，其耦接到导电滑板，该母板包括处理器、显示器驱动器、以及电接口连接器，该电接口连接器配置为可移除地与对接连接器相接合； 断开板，其具有耦接到显示器驱动器的输入端和耦接到显示器单元输入端的输出端，断开板的输出端被配置为提供与显示器单元的输入阻抗相匹配的输出阻抗； 导电盖，其耦接到导电滑板，该导电盖配置为当被耦接到导电滑板时形成一个封装体，将母板和断开板放置在该封装体之内； 其中，从封装体到外部环境的所有不导电通路都具有至少一个具有连续导电周长的截面开口，所述截面开口内的最大线性长度小于最大屏蔽频率的四分之一波长；并且其中，该一体化组件被构成为可在不拆解外壳的情况下从自动剂量器上移除。
27.如权利要求26所述的自动剂量器，其中 显示器单元的输入端被配置为接收低压差分信号的信号并具有特征输入阻抗；并且断开板的输出端被配置为提供低压差分信号的信号并与显示器单元的输入端的特征输入阻抗相匹配。
28.如权利要求27所述的自动剂量器，其中在断开板的输出端与显示器单元的输入端之间的线上没有耦接感应元件。
29.如权利要求28所述的自动剂量器，其中在断开板的输出端与显示器单元的输入端之间的线上没有耦接铁氧体。
30.如权利要求26所述的自动剂量器，还包括非易失性存储器，其耦接到机箱并通过对接连接器和接ロ连接器电耦接到处理器，该非易失性存储器配置为存储与自动剂量器的操作有关的至少ー个配置数据，使得无需附加的动作就能够移除第一一体化组件而连接第ニ一体化组件，从而使自动剂量器和第二一体化组件一起运行的方式与该自动剂量器先前和第一一体化组件一起运行的方式相同。
31.如权利要求26所述的自动剂量器，其中最大屏蔽频率为至少IGHz。
全文摘要
一种模块化的电子仪器屏蔽罩，用来减小电磁干扰。该电子仪器组件包括具有一个输出端的第一电子元件、具有一个带输入阻抗的输入端的第二电子元件、以及具有耦接到第一电子元件输出端的输入端和耦接到第二电子元件输入端的输出端的电路匹配元件。电路匹配元件的输出端配置为提供一个与第二电子元件的输入阻抗相匹配的输出阻抗。该电子仪器组件还包括导电表面，其形成了封装第一电子元件和电路匹配元件的封装体。从封装体到外部环境的所有不导电通路都具有至少一个具有连续导电周长的截面开口，所述截面开口内的最大线性长度小于最大屏蔽频率的四分之一波长。
文档编号H05K9/00GK102770010SQ201110194910
公开日2012年11月7日 申请日期2011年7月8日 优先权日2011年5月5日
发明者大卫·H·尼科尔, 布伦丹·布格斯, 迈克尔·D·乔伊丝 申请人:康尔福盛303公司