带侧边凸台的射频接收模块外壳结构

　　做无线通讯类设备结构设计快十年，经手的射频类壳体没有一百也有八十，这次看到这个带侧边凸台的接收模块壳体，第一反应是这是给板载直插式射频方案做的配套外壳，不是那种通用的方盒子公模。先从安装边界说，这个壳体主体是规整的长方体，一侧顶部做了内凹式的凸台结构，凸台高度比主体顶面低大概两毫米，这个设计不是随便加的，是为了避让主板上伸出来的SMA天线座——很多低成本射频接收板会把天线接头做在板边靠上的位置，如果用全平的上盖，要么天线座顶壳盖不上，要么得把整个壳体做高两毫米，浪费内部空间还增加壳体用料成本。

　　再看实际用途，这类射频接收模块一般用在工业无线遥控、小型物联网数据采集节点、智能家居中控的信号接收端，不像消费级电子的外壳要做花哨的曲面，工业场景用的壳体首先要满足安装适配性，你看这个壳体的棱边都做了R2左右的圆角，不是为了好看，是注塑的时候减少应力集中，同时安装的时候不会刮手，也不会刮坏设备内部的线束。壳体的壁厚做的是均匀1.5毫米，这个厚度是ABS注塑壳体的黄金厚度，既不会因为太薄打不满胶，也不会因为太厚产生缩痕，同时能满足基本的抗跌落要求——工业现场安装的时候难免从一米左右的操作台掉下来，这个壁厚的壳体只要不是尖角着地，基本不会裂。

　　说回设计思路，这个壳体的侧边凸台除了避让天线座，还有个作用是做安装定位，很多设备内部的安装槽是预开好的，凸台刚好卡进安装槽的缺口里，不用额外做定位柱，装配的时候工人一推就到位，不会装反。内部的话，从壳体外形能推断出四个角都做了内藏式的螺丝柱，柱高比壳体内腔高度低0.2毫米，上盖盖上去之后刚好压住PCB板的四个角，不用额外做压筋，省了模具加工的工序。壳体的蓝色部分是上盖和侧边的包边？不对，仔细看结构，蓝色是壳体的侧壁和上盖边框，灰色部分是主体的大平面，这个分色其实是做了双色注塑？不对，大概率是后期喷的漆，或者是壳体本身用蓝色ABS，正面贴了灰色的绝缘贴膜——哦对，很多射频模块的壳体正面要贴参数标签，灰色的哑光面比蓝色亮面更适合贴标签，不会因为反光扫不上条码，也不容易留指纹。

　　再讲应用场景的适配，这类模块如果用在工业遥控场景，比如行车遥控、AGV小车的信号接收，壳体内部要留够屏蔽层的位置，这个壳体的内腔尺寸大概是长40毫米宽25毫米高12毫米，刚好能放下常用的433MHz接收板加一层0.2毫米厚的铜箔屏蔽层，不会因为屏蔽层占空间顶到上盖。如果用在物联网采集节点，侧边凸台的位置刚好可以开个小孔，伸出状态指示灯的导光柱，不用在平整的大面上开孔破坏整体结构强度。安装方式的话，这个壳体背面应该预做了两个3毫米直径的安装孔位，孔距是30毫米，刚好适配标准的DIN导轨安装卡扣，也可以直接用螺丝锁在设备内部的安装板上，两种安装方式兼容，不用单独开两套模具。

　　很多刚入行的结构工程师做这类壳体的时候，容易忽略射频信号的穿透问题，这个壳体用的是纯ABS材质，没有加碳纤或者金属填料，不会屏蔽无线信号，不用在天线对应的位置开天窗，减少了密封的难点——如果是户外用的版本，只要在上下盖的合模位置加一圈1毫米厚的硅胶密封圈，就能达到IP65的防护等级，雨水灰尘进不去，也不影响信号接收。还有个细节，壳体的开口做在底部，也就是安装的时候贴设备的那一面，PCB板从底部装进去，上盖是一体化的，这样装配完之后正面和侧面没有合模线，外观更整洁，也减少了缝隙进水的可能。

　　之前做过一个类似的项目，一开始用了通用的方壳，结果天线座顶壳，不得不把壳体垫高，导致整个模块突出安装面5毫米，客户装机的时候和旁边的继电器干涉，最后改模花了两万多，耽误了半个月交期，要是当时用这种带避让凸台的壳体结构，完全不会有这个问题。另外这个壳体的边角圆角做的是外R内直角，内部直角刚好贴合PCB板的边角，PCB装进去不会晃，不用额外做定位骨，省了内部空间，也减少了模具的加工量，成本能降大概15%左右。

　　还有个容易被忽略的点，这类射频模块有时候需要外接电源和信号线，壳体的其中一个短边是平的，刚好可以开两个2.54间距的接插件缺口，不用破坏带凸台的那个长边，凸台所在的长边是靠近天线的一侧，接插件放在对侧，走线的时候不会和天线馈线打架，电磁兼容性更好，不会因为电源线的干扰影响接收灵敏度。从建模的角度说，这个壳体的特征非常规整，没有复杂的曲面，拔模角度做的是1度，不管是做注塑模具还是3D打印打样，都非常容易出件，打样的时候用PLA材料打印，层厚0.2毫米就能打出非常光滑的表面，不用后期打磨，能大幅缩短打样验证的周期。