[发明专利]借助电磁波收/发数据的设备和包括多个所述设备的系统

说明书

技术领域

本发明属于依靠电磁波进行数据无线传输的领域。

本发明尤其涉及适用于安装在柱子上的电磁波数据收发器设备，其包括天线和连接至天线的电子模块，电子模块适用于依靠天线转换的电磁波信号来发送和接收数据。

本发明还涉及包括多个收发器设备的数据发送和接收系统。

背景技术

公知的是，将以上初次提到的类型的收发器设备安装于公共方式的柱子上，柱子支撑照明或发光信号装置诸如街灯或交通灯，并且其连接至电源或其具有其自身的电力供给，诸如光伏面板。

WO9950926A1公开了城市家具物品，其可以是街灯或交通灯，在其中包含有收发器设备以用于蜂窝电话通信。该收发器设备的电子模块与街灯或交通灯的电子模块在柱子的基部处收纳在同一壳体中，并且与其共用其电路的至少一部分。收发器设备的天线安设在柱子的顶部，从附接至柱子的支撑臂的端部向外延伸。该系统的一个缺陷在于，将其组装至现有的街灯或交通灯是相当复杂的。而且，位于支撑臂的端部的悬臂式天线是易损坏元件，此外其会产生相当大的视觉冲击。

US5641141公开了由多个椭圆天线元件形成的天线系统，多个椭圆天线元件在外部以平行于柱子且围绕柱子的圆周的方式附接至街灯的柱子。该方案允许在垂直于柱子的平面中获得适当的全向辐射图。然而，正如在先前的情形中，其具有的缺陷是，将该设备组装至现有的街灯是相当复杂的。该系统的另一缺陷是，天线元件的配置必须设计用于特定的柱子直径。

如EP1376755A1公开的，另一建议方案是将收发器设备装于收纳街灯的光发射器的壳体内，以便保护该设备并且避免由此导致的视觉冲击。该方案具有的缺陷是需要特定设计街灯的光发射器，并且在任何情况下都不允许将该设备安装于任何类型的现有街灯上。

发明内容

本发明的目的是提供以上初次提到的类型的收发器设备，其可以容易地安装在任何现有柱子上，优选地但不限于街灯或交通灯柱子，而不需要实施实质性的修改，并且可以在垂直于柱子的平面中获得适当的全向辐射图。

该目的是通过以上初次提到的类型的收发器设备实现的，其特征在于，天线形成在柔性带中，所述柔性带能够沿其纵向弯曲，从打开位置变化到闭合位置，在打开位置，所述柔性带一端敞开从而留下开口用于柱子横向通过，在闭合位置，所述柔性带包围成大体筒形形式，以及所述设备包括闭合装置以设定所述柔性带的闭合位置。

由于该配置，收发器设备可以像柔性颈圈一样容易地安装在柱子上，沿柱子的任何高度布置在柱子的外侧。安装操作是非常简单的。安装操作包括：打开柔性带的一端以形成前述开口，使柱子侧向穿过该开口，之后闭合柔性带并且设定该闭合位置，在闭合位置，柔性带像颈圈一样布置在柱子周围。此外，该配置允许柔性带在其闭合位置采用预定的筒形形式，基本上独立于柱子的形状和宽度。因而，对于大范围的柱子，可以有形成在柔性带中的单个设计的天线。另一方面，由于天线呈自身闭合的带的形式的配置，其采用大体筒形形式，以及这种带布置在柱子外侧的户外，所以有利地获得了在垂直于柱子的平面中的良好分布的全向辐射图。

天线优选配置为贴片天线包括至少三个叠置层：第一导电层，其形成接地面；第二导电层，其形成辐射贴片；以及介于第一导电层与第二导电层之间的介电材料的中间层，形成接地面的所述第一导电层布置在所述柔性带处于其闭合位置时的最内侧位置。该配置对应于贴片型天线的配置，但是特殊之处在于，形成天线的元件是可以采用弯曲位置的柔性带。这提供的优势在于，其可以以低成本批量生产。

在有利的实施例中，所述天线配置为贴片天线，所述贴片天线包括至少五个叠置层：第一导电层，其形成接地面；第二导电层，其形成辐射贴片；第三导电层，其形成另外的辐射贴片，所述另外的辐射贴片形成为使得其突入到第二导电层的辐射贴片中；以及相应的介电材料的中间层，它们分别介于第一导电层和第二导电层之间以及第二导电层与第三导电层之间，形成接地面的所述第一导电层布置在所述柔性带处于其闭合位置时的最内侧位置。该配置对应于贴片型天线的配置，类似于上述的天线，但是其包括各自形成辐射贴片的两个叠置导电层。以该方式，可以获得多频带天线，其中每组辐射贴片可以以不同辐射频率操作。由于第三导电层的辐射贴片突入到第二导电层的辐射贴片中，所以不需要向柔性带添加一个形成用于第三导电层的辐射贴片的接地面的导电层，因为对于后者来说接地面功能由第二导电层的辐射贴片实现。显然，其他实施例是可行的，其中贴片天线包括多于五层，根据使形成辐射贴片的导电层叠置的相同原理布置，使得一个层的贴片用作用于下一层的辐射贴片的接地面。