无线通信背板制造技术

本发明专利技术涉及一种用于通信模块(CM)之间的无线通信设备，该设备包括主传输线(TL)，主传输线(TL)具有多个联接点(CP)，其特征在于，设备包括多个主天线(MA)，其中每个主天线链接到联接区域(CA)以用于主天线与主传输线之间的在联接点处的定向联接，并且每个主天线适于与链接到通信模块(CM)的辅助天线(AA)通信。链接到通信模块(CM)的辅助天线(AA)通信。链接到通信模块(CM)的辅助天线(AA)通信。

【技术实现步骤摘要】
无线通信背板


[0001]本专利技术涉及一种允许设备借助无线链路与多个可拆卸模块通信的短距离射频通信系统。

技术介绍

[0002]工业自动化/控制系统用于控制多种系统(包括过程、机器等)的操作，并且通常可通过多个控制系统部件或装置(诸如控制模块、输入/输出(I/O)模块、I/O装置等)的配置和互连来适应不同的控制应用。现有的工业控制系统通常包括运行或执行控制程序的处理器，以与I/O系统(例如，通常一个或多个I/O模块或装置)交互，从而从现场传感器接收呈模拟和/或数字输入形式的系统信息并且向一个或多个致动器提供输出(模拟和/或数字)。除了工艺/机器控制功能之外，工业控制系统正越来越多地与制造设施中的管理信息和其他系统互连，并且可操作地连接到任何数量的通信网络以促进各种业务管理功能，诸如库存控制、会计、制造控制等。
[0003]因此，需要找到简单、节省空间和经济的解决方案，以使得多个通信模块通过无线链路(即，无电接触)在它们之间直接通信。通信模块的数量应有利地可变，使得可能非常容易地移除、替换或添加一个或多个通信模块。

技术实现思路

[0004]本概述旨在介绍与本专利技术主题相关的概念。该概述不旨在标识所要求保护的主题的必要特征，也不旨在用于确定或限制所要求保护的主题的范围。
[0005]在一个实现方式中，提供了一种用于在通信模块之间的无线通信的设备，该设备包括具有多个联接点的主传输线，其特征在于，该设备包括多个主天线，其中每个主天线链接到联接区域以用于所述主天线与所述主传输线之间的在联接点处的定向联接，并且每个主天线适于与链接到通信模块的辅助天线通信。
[0006]有利地，由于通信模块不再影响主传输线的阻抗适应，所以设备可以处理任何数量和组合的通信模块。因此，主传输线可根据线路阻抗的确定参数(诸如基板的厚度、宽度或类型)来设计，这些确定参数适于主天线和辅助天线所需的频率。
[0007]有利地，设备能够大大限制无线通信的范围，以避免此通信系统干扰环境(特别是通过无线电波的传输)，以避免其被环境干扰(诸如可能通过位于附近的发射器，例如，Wi
‑
Fi发射器)，并且还避免两个并排的系统能够相互干扰。
[0008]在实施例中，当所述通信模块放置在主天线上方时，主天线与通信模块的辅助天线通信。
[0009]在实施例中，通信模块是可拆卸模块。
[0010]在实施例中，主传输线和主天线是集成在同一个印刷电路板中的导电迹线。
[0011]在一个实施例中，联接点和联接区域在形状上是直线的。
[0012]在实施例中，每个主天线经由次级传输线链接到联接区域，主天线和次级传输线
各自具有端子，端子具有等于所述次级传输线的特性阻抗的线端阻抗。
[0013]在一个实施例中，主传输线具有两个端子，这两个端子具有等于主传输线的特性阻抗的线端阻抗。
[0014]在实施例中，联接区域的长度取决于主天线的工作频率。
[0015]在实施例中，联接区域呈现为电容性联接和电感联接的定向联接。
[0016]在实施例中，主天线是平面倒置F天线。
[0017]在实施例中，主天线与辅助天线具有相同类型。在实施例中，印刷电路板安装在围绕印刷电路板的基板的金属壳体中，并且该金属壳体包括板件，该板件位于主传输线的顶部上并且在主天线上方提供孔以允许将通信模块放置在壳体上，使得通信模块的辅助天线位于主天线上方。
附图说明
[0018]具体实施方式参照附图进行说明。在附图中，附图标记的最左侧数字标识附图标记首次出现的附图。在整个附图中使用相同的数字来引用类似的特征和部件。现仅通过举例的方式并参考附图描述根据本主题的实施例的系统和/或方法的一些实施例，其中：
[0019]图1示出了根据一个实施例的通信系统的简化框图。
[0020]图2详细描述沿着主传输线与次级传输线之间的联接的轴线X的截面图；以及
[0021]图3详细描述了沿着连接到次级传输线的主天线与通信模块的辅助天线之间的联接的轴线Y的截面图。
[0022]相同的附图标记表示所有图纸上的相同元件或相同类型的元件。
[0023]本领域技术人员应理解，本文的任何框图代表体现本主题的原理的说明性系统的概念图。类似地，应理解，任何流程图表、流程图、状态转变图、伪代码等表示各种过程，这些过程可基本上以计算机可读介质表示并且由计算机或处理器执行，无论是否明确示出此类计算机或处理器。
具体实施方式
[0024]附图和以下描述示出本专利技术的具体示例性实施例。因此，应理解，本领域技术人员将能够设计各种布置，这些布置尽管在本文中未明确描述或示出，但体现了本专利技术的原理并且被包括在本专利技术的范围内。此外，本文描述的任何示例旨在帮助理解本专利技术的原理，并且应被解释为不限于此类具体叙述的示例和条件。因此，本专利技术不限于下文描述的具体实施例或示例，而是受权利要求书及其等效物的限制。
[0025]参考图1，通信系统包括一组通信模块CM和印刷电路板PCB。
[0026]短距离无线射频通信系统的目的是使通信模块CM在自动化应用的背景下在它们之间通信。通信模块CM例如可以是可编程逻辑控制器或微控制器类型的自动化装置，具有用于无线电发射/接收的电子部件(或芯片)。通信模块CM之间的通信可以根据各种通信协议来执行，只要这些协议对于期望的应用具有足够的数据速率，并且传输频率不需要太大的电线长度。例如，可使用诸如蓝牙或Zigbee的协议，协议的部件是廉价的，诸如BLE(蓝牙低能量)部件。通信模块CM例如是按钮或开关类型的人机对话单元、视觉或声学信令单元(灯、蜂鸣器等)和/或传感器或检测器，这些单元或仪器同样具有用于无线电传输/接收的
部件。
[0027]通常期望通过例如根据客户端的需要改变或添加人机对话单元来升级自动化应用程序。此外，出于各种原因，特别是出于维护原因，能够用一个单元替换另一个单元是有利的。
[0028]为了获得这种模块化、可升级且易于修改的系统，通信模块CM被安装并且可拆卸地连接，也就是说，通信模块CM可以在不干扰来自通信系统的任何无线通信的情况下容易地移除、替换或添加。同样，通信模块CM在位置上存在或不存在对其他通信模块CM的通信没有影响。
[0029]印刷电路板PCB包括主电传输线TL，主电传输线TL在两侧连接到端子阻抗TI，端子阻抗TI主要用于避免反射波。此主传输线TL具有多个联接点CP，多个联接点CP沿着主线定位在不同位置中。在图1中，为了简化图表，仅示出三个联接点CP。主线TL优选地由置于印刷电路板PCB上方的导电迹线产生，如下所述。端子阻抗TI例如为50欧姆，并且主线也必须具有精确的特性阻抗，通常为50欧姆。这种特性阻抗基本上由迹线的铜的宽度和厚度以及印刷电路板PCB的电介质的宽度和介电常数来确定。
[0030]印刷电路板PCB还包括多个次级电传输线。图1示出次级传输线STL，每个次级传输线STL具有联接区域CA，联接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于通信模块(CM)之间的无线通信的设备，所述设备包括主传输线(TL)，所述主传输线具有多个联接点(CP)，其特征在于，所述设备包括多个主天线(MA)，其中每个主天线链接到联接区域(CA)用于所述主天线与所述主传输线之间的在联接点处的定向联接，并且每个主天线适于与链接到通信模块(CM)的辅助天线(AA)通信。2.根据权利要求1所述的设备，其中，当所述通信模块放置在所述主天线上方时，主天线(MA)与通信模块的辅助天线(AA)通信。3.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述通信模块是可拆卸模块。4.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述主传输线(TL)和所述主天线(MA)是集成在同一印刷电路板(PCB)中的导电迹线。5.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述联接点(CP)和所述联接区域(CA)在形状上是直线的。6.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，每个主天线(MA)经由次级传输线(STL)链接到联接区域(CA)，所述主天线(MA)和所述次级传输线(STL)各自具有端子，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：A比勒尔，
申请(专利权)人：施耐德电气工业公司，
类型：发明
国别省市：