[发明专利]无线测量装置及其制造方法

说明书

技术领域

本公开总体上涉及无线测量装置及其制造方法，并且更特别地涉 及具有鲁棒构造和改善的无线通信的无线测量装置及其制造方法。

背景技术

本领域公知的是，一种由空间上分布的无线测量装置组成的无线 网络，用于监测和确定无线测量装置周围的物理状况或环境状况。一 个这样的示例包括使用与垃圾容器组合的无线测量装置用于确定废 物容器的填充水平或填充率。一般地，这种测量遭受例如温度改变、 物理冲击、湿度、气体和化学物质的恶劣环境。例如，位于如中东地 区的垃圾容器的环境温度可以从在白天的接近100℃到夜间的0℃变 化。而且，在这种垃圾容器中收集的废物或垃圾可能是有机材料，该 有机材料分解并且产生诸如甲烷和二氧化碳的气体。并且，废物可能 包含能够挥发并且导致腐蚀的诸如颜料或其他材料的溶剂。而且，垃 圾容器可能遭受以多达数十个G的加速度/冲击的物理应力。此外， 在一些情况下，测量可能遭受火灾并且在这种情况下，当暴露于明火 时，期望测量器应该至少工作几分钟或者当暴露于大约50℃的热时， 期望测量器应该工作大约半小时，由此能够触发警报并且也能够满足 特定规定。

为了解决上面的问题，测量器通常包括包围其电子元件的塑料壳 体。例如，可以利用适当的塑料材料铸造测量器以基本上地包围电子 元件并且用于防护测量器免受上面提到的恶劣环境的影响。首要地， 要求这种测量器无线地操作并且因此需要具有运行良好的无线电单 元，该无线电单元一般工作在蜂窝网络标准上。在这种情况下，由于 测量器是电池供电的设备并且期望具有长电池供电寿命，因此，这种 测量器的天线需要有效地工作。然而，对这种测量器的鲁棒性要求(即 塑料壳体)阻止了外部天线构造的利用，即要求天线被布置在壳体内 部。包围天线的塑料壳体显著地降低了天线的有效性。例如，当发射 信号时，这种天线导致测量器的发射器的增加的功率需求或功率消 耗。并且，当接收信号时，这种天线降低测量器的接收器的灵敏度并 且因此减少操作时间。

因此，鉴于前文的讨论，存在克服具有鲁棒构造和改善的无线通 信的无线测量装置的前述缺点的需求。

发明内容

本公开寻求提供至少部分地解决上述问题的无线测量装置。

本公开还寻求提供制造无线测量装置的方法。

在一个方面，本公开的实施例提供了一种无线测量装置，包括：

-包括无线收发器和至少一个传感器的印刷电路板，该印刷电路板 具有第一侧和第二侧；

-与印刷电路板电耦合的功率源；

-与无线收发器电耦合并且安装在印刷电路板的第一侧上的天线； 以及

-包住印刷电路板、功率源和天线的外壳，其中外壳由具有 0.8g/cm³-1.2g/cm³密度的聚氨基甲酸酯制成，

布置在外壳内的保护层，模制在天线的周围并且包住天线，保护 层仅在印刷电路板的第一侧上的天线周围和在印刷电路板的第二表 面的第二侧的对应部分上延伸，保护层与在印刷电路板的第一侧上的 天线的形状一致，保护层具有4mm-8mm的厚度、最多50kg/m³的密 度和1-2.7的介电常数。

在另一方面，本公开的实施例提供了制造无线测量装置的方法。 该方法包括以下步骤：

-在天线周围布置保护层；

-在模具中的支撑结构上布置印刷电路板、功率源和天线；

-利用聚氨基甲酸酯树脂填充模具；

-使聚氨基甲酸酯树脂硬化；

-去除模具；

-去除支撑结构；以及

-利用聚氨基甲酸酯树脂填充由支撑结构留下的空间。

本公开的实施例基本上消除或至少部分地解决了现有技术中的 上述问题并且提供了具有鲁棒构造和改善的无线通信的无线测量装 置。

附图以及与随附的所附的权利要求结合着解释的解释性的实施 例的详细描述会使本公开的附加的方面、优点、特征和目的显而易见。

应当理解，在不脱离如通过所附的权利要求限定的本公开的范围 的情况下，本公开的特征易于组合在各种组合中。

附图说明