射频传输线、射频设备和用于监控包括该设备的设施的系统技术方案

本发明专利技术涉及一种射频传输线(90)，其被配置为允许射频电信号在第一端(120)和第二端(125)之间传输，传输线(90)包括主导体(135)和电连接到传输线(90)的电接地的接地平面(140)。接地平面(140)包括串联连接在第一端(120)和第二端(125)之间的一组部位(152，157)和一组第二电容器(163)，该组部位(152，157)包括一组第二部位(152)，每个第二电容器(163)插入在两个相邻的第二部位(152)之间。

【技术实现步骤摘要】
射频传输线、射频设备和用于监控包括该设备的设施的系统
本专利技术涉及射频传输线。本专利技术还涉及包括这种射频传输线的设备，以及用于监控包括这种设备的设施的系统。
技术介绍
许多设备包括能够经由频率在1兆赫兹(MHz)和100千兆赫兹(GHz)范围之间的电磁波来交换数据的射频通信模块。这些设备通常包括能够生成或接收射频电信号的控制模块，以及允许将这些电信号转换成电磁波并且反之亦然的一个或多个天线。这种设备被用于大量的应用中，并且可以由大量不同的电源供电，特别是通过简单地连接到具有可能对人类构成风险的高电压的配电网络。由设备外部的电源传递的电压通常经由内部供电电路进行适配，该内部供电电路则向一个或多个控制模块供应电压、电流，并且必要时供应合适的频率。为了保护潜在用户免受电气风险，该设备通常包括用于保护和电气隔离的外壳，该外壳包围转换电路和(多个)控制模块。这些设备通常集成在能阻挡无线电波的电气外罩或面板中。在一些情况下，外壳对由天线发射和/或接收的电磁波的传播形成障碍。在其他情况下，该设备被设置在包括形成这种障碍的外壳或封套的设施中，或者被设置在安装在不允许射频信号直接传播远至打算接收该信息的设备的位置的设施中，特别是在金属外罩的情况下。在这些情况下，天线被设置在设备的外壳或设施的外壳的外部，或者甚至相对于在有利于射频波传播的地方的设施而远离地设置。那么有必要提供穿过外壳或外罩的壁并将天线连接到(多个)控制模块的连接器。为了保护用户免受电击的风险，提供内部供电电路，以便允许外部电流源和控制模块之间的隔离，特别是动电(galvanic)隔离。因此，隔离发生在内部供电电路之内，使得处于内部供电电路下游的所有元件都与外部电源隔离。然而，允许处于下游的元件相对于处于上游的元件的隔离的内部供电电路通常体积大且难以适配，因为它们包括属性被几何形状固定并且常常是专门为某些应用而设计的变压器。因此，需要一种包括天线和电源的射频设备，其允许天线的良好隔离，同时具有较小尺寸。
技术实现思路
为此，提供了一种射频传输线，该传输线具有第一端和第二端，该传输线被配置为允许射频电信号在第一端和第二端之间传输，该传输线包括主导体和电连接到传输线的电接地的接地平面，主导体包括串联连接在第一端和第二端之间的一组部位和一组第一电容器，该组部位包括一组第一部位，每个第一电容器插入在两个相邻的第一部位之间，每个第一电容器包括第一电极和第二电极，第一电极电连接到第一电容器插入其间的第一部位中的一个第一部位，第二电极电连接到第一电容器插入其间的第一部位中的另一个第一部位，接地平面包括串联连接在第一端和第二端之间的一组部位和一组第二电容器，该组部位包括一组第二部位，每个第二电容器插入在两个相邻的第二部位之间，每个第二电容器包括第三电极和第四电极，第三电极电连接到第二电容器插入其间的第二部位中的一个第二部位，第四电极电连接到第二电容器插入其间的第二部位中的另一个第二部位。由于本专利技术，传输线的两端有效地彼此隔离，特别是对于频率低的电信号，例如小于或等于10千赫兹(kHz)，而同时允许射频电信号在这两端之间传输。包括含有该传输线的射频电路的设备则能够包括非隔离的电源，处于外壳的外部的射频电路的元件则通过传输线与电路的其余部分隔离，使得即使电路的一部分被供应了对人类有风险的电压，操作者也可以无风险地触摸这些元件。然后，对于电路的这个非隔离部分，可以使用比现有技术中使用的组件尺寸更小的组件，并且特别是电源。根据特定实施例，射频传输线包括单独或根据所有技术上可能的组合的以下特征中的一个或多个：-每个第一电容器被配置用于在第一电容器发生电气故障的情况下防止电流在第一电极和第二电极之间穿过，并且每个第二电容器被配置用于在第二电容器发生电气故障的情况下防止电流在第三电极和第四电极之间穿过；-每个第一电容器和每个第二电容器的电容大于或等于10皮法，特别是在10皮法和4.7纳法之间的范围内；-此外，主导体包括至少两个第三部位和电容小于或等于50皮法的至少一个第三电容器，第三电容器插入在两个第三部位之间并且包括第五电极和第六电极，第五电极电连接到第三部位中的一个第三部位，第六电极电连接到另一个第三部位；-该传输线还包括至少一个电压限幅电路，该电压限幅电路被配置用于按绝对值限制主导体和接地平面之间的电势差；-每个电压限幅电路包括电连接到主导体的第二部位的第一连接端子和电连接到接地平面的第二连接端子；-传输线包括具有彼此平行的两个安装面的基板，主导体的每个第一电容器安装在安装面中的一个安装面上，接地平面的每个第二电容器安装在另一个安装面上，每个安装面垂直于与基板正交的方向，主导体的每个第一电容器在法线方向上与接地平面的相应第二电容器对齐。还提供了一种射频设备，其包括如前所述的射频传输线。根据一个特定实施例，射频设备包括控制模块、经由射频传输线连接到控制模块的天线、以及能够接收第一电压并将第一电压转换成用于控制模块的第二电源电压的电源，特别地，第一电压大于或等于24伏。还提供了一种用于监控包括外壳的设施的系统，该系统包括射频设备和集中设备，天线设置在外壳的外部，控制模块容纳在外壳的内部，传输线被配置用于在控制模块和天线之间传输射频电信号，控制模块被配置用于经由天线通过射频通信与集中设备通信。附图说明通过阅读以下描述，本专利技术的各种特征和优点将变得显而易见，所述描述仅通过非限制性示例给出，并参考附图给出，其中：图1是包括含有射频传输线的射频设备的设施的示意表示，图2是图1中的传输线的部分示意性截面表示，图3是图2中的传输线的部分电路图，以及图4是图1中的设施的特定实施例的示意表示。具体实施方式图1中部分示出了设施10和用于控制该设施的系统15。例如，设施10是包括一组电导体并且可选地包括一个或多个功能机构的电气设施。例如，设施10是电气外壳、灯柱、风力涡轮机桅杆或变电站。然而，可以设想其他类型的电气设施10。例如，每个功能机构是经由导体而供应的设备，或者能够修改导体上的电流或电压的设备，诸如开关或变压器。设施10包括外壳20。外壳20界定外壳的内部体积Vi。外壳20被设计成将外壳的内部体积Vi与外壳20的外部隔离。这特别意味着外壳20能够防止未经授权的人接近(access)内部体积Vi。这也意味着外壳20被配置用于防止电流从内部体积Vi流到外壳20的外部，并且反之亦然。例如，外壳20包括四个混凝土壁和一个顶板。作为变型，外壳20至少部分地，例如完全地，由金属材料构成。例如，外壳20电连接到地面。控制系统15包括射频设备50和集中设备55。术语“控制系统”被特别理解为意味着控制系统15被配置为允许在设施10和远离设施10的位置之间交换与设施10相关的数据。根据一个实施例，控制系统15被配置用于将数据从设施10传输到远程位置，或者反之亦然。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种射频传输线(90)，具有第一端(120)和第二端(125)，所述传输线(90)被配置为允许射频电信号在第一端(120)和第二端(125)之间传输，所述传输线(90)包括主导体(135)和电连接到所述传输线(90)的电接地的接地平面(140)，/n主导体(135)包括串联连接在第一端(120)和第二端(125)之间的一组部位(150，155，171，173)和一组第一电容器(160)，该组部位(150，155，171，173)包括一组第一部位(150)，每个第一电容器(160)插入在两个相邻的第一部位(150)之间，每个第一电容器(160)包括第一电极(175)和第二电极(180)，第一电极(175)电连接到第一电容器(160)插入其间的第一部位(150)中的一个第一部位，第二电极(180)电连接到第一电容器(160)插入其间的第一部位(150)中的另一个第一部位，/n所述射频传输线(90)的特征在于，接地平面(140)包括串联连接在第一端(120)和第二端(125)之间的一组部位(152，157，174，176)和一组第二电容器(163)，该组部位(152，157，174，176)包括一组第二部位(152)，每个第二电容器(163)插入在两个相邻的第二部位(152)之间，每个第二电容器(163)包括第三电极(177)和第四电极(182)，第三电极(177)电连接到第二电容器(163)插入其间的第二部位(152)中的一个第二部位，第四电极(182)电连接到第二电容器(163)插入其间的第二部位(152)中的另一个第二部位。/n...

【技术特征摘要】
20190215 FR 19015771.一种射频传输线(90)，具有第一端(120)和第二端(125)，所述传输线(90)被配置为允许射频电信号在第一端(120)和第二端(125)之间传输，所述传输线(90)包括主导体(135)和电连接到所述传输线(90)的电接地的接地平面(140)，
主导体(135)包括串联连接在第一端(120)和第二端(125)之间的一组部位(150，155，171，173)和一组第一电容器(160)，该组部位(150，155，171，173)包括一组第一部位(150)，每个第一电容器(160)插入在两个相邻的第一部位(150)之间，每个第一电容器(160)包括第一电极(175)和第二电极(180)，第一电极(175)电连接到第一电容器(160)插入其间的第一部位(150)中的一个第一部位，第二电极(180)电连接到第一电容器(160)插入其间的第一部位(150)中的另一个第一部位，
所述射频传输线(90)的特征在于，接地平面(140)包括串联连接在第一端(120)和第二端(125)之间的一组部位(152，157，174，176)和一组第二电容器(163)，该组部位(152，157，174，176)包括一组第二部位(152)，每个第二电容器(163)插入在两个相邻的第二部位(152)之间，每个第二电容器(163)包括第三电极(177)和第四电极(182)，第三电极(177)电连接到第二电容器(163)插入其间的第二部位(152)中的一个第二部位，第四电极(182)电连接到第二电容器(163)插入其间的第二部位(152)中的另一个第二部位。


2.根据权利要求1所述的射频传输线，其中，每个第一电容器(160)被配置用于在第一电容器(160)发生电气故障的情况下防止电流在第一电极(175)和第二电极(180)之间穿过，并且每个第二电容器(163)被配置用于在第二电容器(163)发生电气故障的情况下防止电流在第三电极(177)和第四电极(182)之间穿过。


3.根据权利要求1和2中任一项所述的射频传输线，其中，每个第一电容器(160)和每个第二电容器(163)的电容大于或等于10皮法，特别是在10皮法和4.7纳法之间的范围内。


4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：A尼姆布罗，E德莱纳，
申请(专利权)人：施耐德电器工业公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR