负载控制系统中的双天线无线通信装置制造方法及图纸

一种在用于控制一个或多个电负载的负载控制系统中使用的无线通信装置可以包括平衡器、第一和第二天线、RF通信电路和控制电路。所述两个天线可以不同地取向并且彼此间隔开。例如，所述第一天线可以从所述平衡器垂直延伸，而所述第二天线在基本上平行于所述平衡器的平面中延伸。所述第一天线可以在基本上位于所述平衡器中心的点处从所述平衡器延伸，而所述第二天线可以沿着所述平衡器的周边延伸。所述RF通信电路可以经由所述第一和第二天线传输无线信号。所述控制电路可以使所述RF通信电路在第一时隙中传输第一无线信号，并且在第二时隙中传输第二无线信号。

Dual antenna wireless communication device in load control system

A wireless communication device used in a load control system for controlling one or more electrical loads may include an equalizer, a first and second antennas, a RF communication circuit, and a control circuit. The two antennas can be oriented differently and spaced apart from each other. For example, the first antenna may extend vertically from the equalizer, while the second antenna extends substantially parallel to the plane of the equalizer. The first antenna can be extended from the balancer at the point where the balancer is basically at the center of the balancer, and the second antenna can extend along the periphery of the balancer. The RF communication circuit can transmit wireless signals through the first and second antennas. The control circuit enables the RF communication circuit to transmit a first wireless signal in a first slot and a second wireless signal in a second slot.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】负载控制系统中的双天线无线通信装置相关申请的交叉引用本申请要求2015年10月30日提交的临时美国专利申请第62/248,762号的权益。
技术介绍
诸如住宅、办公楼、仓库、工厂等建筑物经常使用负载控制系统来控制电负载。电负载的例子包括电灯、电动窗饰、风扇和其它耗能装置。负载控制系统可包括一个或多个负载控制装置，例如壁装调光器开关、温度控制器、电动窗饰等。负载控制装置可以彼此完全独立地操作，并且同时受到系统范围的控制。例如，负载控制系统的中央命令单元可以启动全房间时钟功能，以在白天将所有电负载设置在一种模式中，而在下班后将所有电负载设置在另一种模式中。因此，期望负载控制系统包括无线通信装置，用于向一个或多个单独的负载控制装置传输数字消息(例如，系统范围的控制消息)和从一个或多个单独的负载控制装置接收数字消息(例如，响应或状态消息)。还期望使用多个天线来增加诸如中央命令单元的无线通信装置与负载控制系统中的各个负载控制装置之间的通信链路的可靠性。例如，天线系统可以使用多个天线来获得分集，例如空间分集和极性分集。为了实现空间分集，现有技术天线系统的两个天线通常彼此间隔开大于操作频率波长的四分之一的距离。两个天线之间的间隔有助于确保天线之间存在适当的隔离，使得天线充当独立结构，并且可以获得空间分集。在一些情况下，由于无线通信装置的其它电特性，天线可能需要间隔开高达操作频率波长的一半。当传输频率降低到例如低于1千兆赫时，传输波长以及天线所需的典型间隔增加。天线之间的间隔可能是无线控制装置的尺寸和形状因子的限制因素。在诸如中央命令单元的负载控制系统中使用的无线通信装置可能必须满足负载控制系统的使用环境所特有的要求，诸如遵守特定的尺寸限制，以便利用有限的安装空间和/或具有满足消费者需求的某些美观要求。需要一种无线通信装置，该无线通信装置包括符合独特的一系列要求并且同时保持最佳性能水平的特征。
技术实现思路
如本文所述，在用于控制一个或多个电负载的负载控制系统中使用的无线通信装置可包括彼此间隔小于无线通信装置的操作频率的波长的四分之一但仍实现隔离天线性能的两个极化分集天线。两个天线的布置可带来许多益处，包括例如两个天线之间的极化分集、由于天线之间的间隔减小(例如，间隔小于四分之一波长)而减小的通信装置的尺寸以及其它益处。无线通信装置可以包括可以由两个天线共用的平衡器(counterpoise)。两个天线可以彼此不同地取向以实现极性分集。例如，第一个天线可以具有从平衡器垂直延伸的纵轴，而第二个天线可以在基本上平行于平衡器的平面内延伸(例如，可以与平衡器的平面共面)。此外，第一天线可以在基本上位于平衡器中心的点处从平衡器延伸，而第二天线可以沿着平衡器的周边延伸。负载控制系统的一个或多个电负载均可由形成负载控制系统的一部分的负载控制装置控制。无线通信装置可以通过经由RF通信电路和天线向负载控制装置发送射频(RF)消息和从负载控制装置接收RF消息来使负载控制系统能够与负载控制装置通信。RF通信电路可以耦合到两个天线以使得能够以特定频率(例如434MHz和/或868MHz)进行无线通信。控制电路可以控制无线通信的方式。例如，控制电路可以使RF通信电路在第一时隙中发送第一无线信号，并且在第二时隙中发送第二无线信号。无线通信装置还可以包括印刷电路板，其可以包括平衡器。平衡器可以限定基本圆形的区域，并且第二天线可以以基本圆形的方式在平衡器区域之外的区域中延伸。RF通信电路和控制电路中的任一个或两者可以安装在印刷电路板上。另外，无线通信装置可以包括一个或多个视觉指示器(例如发光二极管)、光导管和/或光反射部件，用于照明至少第一天线。附图说明图1是示例负载控制系统的图。图2是示例无线通信装置的底视图。图3是示出外壳的示例无线通信装置的侧视图。图4是示例无线通信装置的第一截面图。图5是示例无线通信装置的第二截面图。图6是没有外壳的示例无线通信装置的前透视图。图7是示例PCB的简化底视图，示出了第二天线以及第一和第二天线与RF收发器之间的连接。图8是示例无线通信装置的简化框图。具体实施方式图1示出了示例负载控制系统100。负载控制系统100可以包括例如调光器开关110、插入式负载控制装置(PID)120、温度控制装置130、电动窗饰140、遥控器150、占用传感器160和日光传感器170。调光器开关110可以用串联电连接耦合在交流(AC)电源(未示出)和照明负载112之间，用于控制输送到照明负载的电量。调光器开关110可适于壁装在标准电壁箱中，或者可替代地实现为桌面负载控制装置。调光器开关110可以包括拨转致动器114和/或强度调节致动器116。拨转致动器114的致动可触发(即，关闭和打开)照明负载112，而强度调节致动器116的向上和向下致动可分别在最小强度(例如，大约1％)和最大强度(例如，大约100％)之间增加或减小照明负载的当前照明强度。调光器开关110还可以包括多个可视指示器118，例如发光二极管(LED)，其可以以线性阵列布置在调光器开关上并且可以被照明以提供照明负载强度的反馈。调光器开关的示例在1993年9月29日授权的美国专利第5,248,919号中更详细地描述，该专利名称为LIGHTINGCONTROLDEVICE(照明控制装置)，其全部公开内容通过引用并入本文中。插入式负载控制装置120可以被配置为插入到标准电插座122中，用于从AC电源接收电力。插入式负载控制装置120可控制传递到插入式电负载124(例如台灯或其它照明负载，或者电视机或其它电器)的电力，插入式电负载124可插入到插入式负载控制装置120中。例如，插入式负载控制装置120可操作以打开和关闭插入式负载124和/或控制输送到插入式电负载124的电量，从而调节插入到插入式负载控制装置120中的台灯的照明强度。温度控制装置130可操作以控制制暖、通风和/或空调(HVAC)控制系统(未示出)，用于调节安装有负载控制系统100的房间的当前温度。温度控制装置130可操作以确定房间中的当前温度并控制HVAC系统将当前温度调节到设定点温度。例如，温度传感器(未示出)可操作以测量房间中的当前温度，并将当前温度传输到温度控制装置130。温度控制装置130可包括用户界面132，用户界面132具有用于调节设定点温度的温度调节致动器和用于显示当前温度的可视显示器。电动窗饰140(例如卷帘)可以定位在窗户前面，用于控制进入房间的日光量。电动窗饰140可包括由卷管144可旋转地支撑的柔性遮光织物142。每个电动窗饰140可由电子驱动单元(EDU)146控制，电子驱动单元146可位于卷管144内。电子驱动单元146可操作以旋转相应的卷管144以将遮光织物142的底部边缘移动到例如全开位置或全闭位置，或者移动到全开位置和全闭位置之间的任何位置(例如预设位置)。此外，电动窗饰140可包括其它类型的日光控制装置，例如电动窗帘、罗马窗帘、百褶窗帘或百叶窗、用于非垂直窗户(例如天窗)的张紧卷帘系统、可控窗配玻璃(例如电致变色窗户)、可控外部窗帘或可控百叶窗或气窗(louver)。电动窗饰的示例在共同受让的2006年1月10日授权的美国专利第6,983,783号(名称为MOTORIZEDSHAD本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在用于控制一个或多个电负载的负载控制系统中使用的无线通信装置，所述无线通信装置包括：平衡器；第一天线，所述第一天线具有基本上垂直于所述平衡器延伸的纵轴；第二天线，所述第二天线在基本上平行于所述平衡器的平面中延伸，所述第一天线和第二天线共用所述平衡器；和射频通信电路，所述射频通信电路耦合到所述第一和第二天线，用于以传输频率经由所述第一天线传输第一无线信号，并且以所述传输频率经由所述第二天线传输第二无线信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.30 US 62/248,7621.一种在用于控制一个或多个电负载的负载控制系统中使用的无线通信装置，所述无线通信装置包括：平衡器；第一天线，所述第一天线具有基本上垂直于所述平衡器延伸的纵轴；第二天线，所述第二天线在基本上平行于所述平衡器的平面中延伸，所述第一天线和第二天线共用所述平衡器；和射频通信电路，所述射频通信电路耦合到所述第一和第二天线，用于以传输频率经由所述第一天线传输第一无线信号，并且以所述传输频率经由所述第二天线传输第二无线信号。2.根据权利要求1所述的无线通信装置，其中，所述第二天线在所述平衡器的区域之外的区域中沿着所述平衡器的周边延伸。3.根据权利要求2所述的无线通信装置，其中，所述平衡器包括基本上圆形的周边。4.根据权利要求2所述的无线通信装置，其中，所述第二天线以基本上圆形的方式沿着所述平衡器的所述周边延伸。5.根据权利要求2所述的无线通信装置，其中，所述第二天线沿着所述平衡器的所述周边的一部分延伸。6.根据权利要求2所述的无线通信装置，其中，所述第二天线具有与所述平衡器的轮廓基本上不同的轮廓。7.根据权利要求1所述的无线通信装置，其中，所述平衡器包括多层导电材料，所述多层导电材料中的每一层限定平面。8.根据权利要求7所述的无线通信装置，其中，所述第二天线与所述平衡器的所述平面之一基本上共面。9.根据权利要求1所述的无线通信装置，其中，所述第一和第二天线间隔开小于所述传输频率的波长的四分之一。10.根据权利要求1所述的无线通信装置，还包括：控制电路，所述控制电路耦合到所述射频通信电路，用于使所述射频通信电路在第一时隙中传输所述第一无线信号，并且在第二时隙中传输所述第二无线信号。11.根据权利要求1所述的无线通信装置，其中，所述平衡器被配置为用作接地平面。12.根据权利要求1所述的无线通信装置，还包括：印刷电路板，所述印刷电路板包括所述平衡器；其中，所述第二天线位于所述印刷电路板上，并且所述第二天线沿着所述印刷电路板的周边的至少一部分延伸。13.根据权利要求1所述的无线通信装置，其中，所述第一天线包括螺旋天线。14.根据权利要求1所述的无线通信装置，其中，所述无线通信装置被配置为安装在天花板上，并且其中，所述第一天线被配置为从所述天花板垂直延伸。15.根据权利要求1所述的无线通信装置，其中，所述第一与第二天线之间的RF隔离大于约15dB。16.根据权利要求1所述的无线通信装置，其中，所述第一与第二天线之间的RF隔离大于约24dB。17.根据权利要求1所述的无线通信装置，其中，所述传输频率小于1GHz。18.根据权利要求1所述的无线通信装置，还包括用于改变所述第一和第二天线的所述传输频率的跳线。19.一种无线通信装置，包括：平衡器；第一天线，所述第一天线具有在基本上垂直于所述平衡器的方向上延伸的纵轴；第二天线，所述第二天线在基本上平行于所述平衡器的平面中延伸，所述第一天线和第二天...

【专利技术属性】
技术研发人员：本杰明·F·博德，小罗伯特·博林杰，唐纳德·R·莫斯布鲁克，瓦尔特·S·扎哈尔丘克，
申请(专利权)人：卢特龙电子公司，
类型：发明
国别省市：美国,US