[发明专利]应用公用事业线路之智能仪表量测模块以及智能仪表

说明书

本发明提供一种应用公用事业线路之智能仪表量测模块以及智能仪表，以提升其天线效能。智能仪表量测模块包含无线通报部、壳体及公用事业线路端口。无线通报部包含螺旋线圈辐射体。此螺旋线圈辐射体耦接至射频传输路径。此射频传输路径配置以将螺旋线圈辐射体耦接至射频收发集成电路。壳体配置以容置射频收发集成电路。此壳体包含配送部，其包含至少一仪表感应电子装置，且配置以自无线通报部流电分离。公用事业线路端口配置以将公用事业线路以平行于螺旋线圈辐射体之长度轴向的方式邻设于螺旋线圈辐射体。智能仪表包含公用事业仪表外壳、智能仪表量测模块及公用事业线路。公用事业仪表外壳容置智能仪表量测模块及公用事业线路之一部分。

技术领域

本发明是有关于一种天线解决方案。特别是，在一例示方面，使用于智能仪表量测解决方案之天线解决方案包含，但不受限于，天然气、电力以及自来水之仪表量测解决方案。

背景技术

随着整个世界上市场导向(market-driven)定价的发展，能源供应方(例如，公用事业公司)长久以来都在寻求一种可使能源消耗与能源产生和递送互相配合的方式。随着这些市场中各个不同市场的电力管制松绑，这个问题持续地恶化。传统的仪表量测技术只提供量测能源(例如天然气、电力以及自来水…等)总消耗量的能力，因此没有提供关于每个量测点何时消耗能源的可信赖信息。另外，这些先前的量测技术通常需要实体出现在仪表所在地点的检测员，以提供数值读取，而造成没效率的操作，此系因为实体检测每个量测点之耗时的本质，及一些误差的缘故，这些误差是由此些被读取仪表的不准确报告所造成，但不受限于此。

随着所谓智能仪表量测技术的导入，这些已知缺点中的多个缺点已被解决和/或减到最少。智能仪表量测技术应用了可记录、储存和传送末端消费者能源使用数据的电子装置。智能仪表量测装置的成功实施导致及时且精确的遥测数据传送。藉由远程提供此遥测数据，能源提供者可提供被计算之能源用量的精确会计，同时改进运作成本和运作效率，其结果是但不受限于，给他们的末端使用者/消费者较低的能源成本。此外，此被提供的遥测数据可提供能源供应者方监控和快速诊断各种参数的手段，此些参数与其能源消耗和输送供应炼相关。

一种此类智能仪表量测技术系利用169兆赫(MHz)的频带来进行其遥测数据的传送。此特定频带的好处在于其处在工业、科学以及医疗的(IndustrialScientificMedical；ISM)无线电频段中。此外，此特定频带具有较长的无线电范围(在空旷区域中可高达约五公里)，而同时可提供一简化的网络架构及简化的安装和维护。然而，建构操作于此169MHz频带的天线结构导出其本身的困难。例如，在自由空间(free space)中之169MHz射频(RadioFrequency；RF)讯号的波长系约1.775公尺。因此，半波天线结构会需要在约0.89公尺层级的尺寸。不幸地，典型的量测盒具有在约0.2公尺X0.3公尺X0.15(宽度/长度/高度)层级的尺寸，其使得难以整合具有此尺寸之天线结构实体至这些仪表量测盒上。

为了减少天线组件的实体尺寸，习知技术在处理这些缺点的努力已导致介电材料(例如陶瓷)的使用。再者，为了要藉由整合这些较长的结构至较小的空间中来容纳这些天线所需之较长的电性长度(electrical length)，已应用螺旋线圈的使用。最后，为了处理有关于在这些频段中运作的尺寸限制，也应用具有直接或耦合馈入的大型平面倒F型(inverted-F)天线。然而，当天线结构被整合至比操作频率/波长小的传统仪表仪表机械外壳时，这些先前技术都导致天线结构遭受一或多个缺点，包含带宽减少、辐射效率减少和/或有限的增益。因此，所需要的是可处理以上所述的习知技术缺点的改良天线解决方案。

发明内容

在此可藉由提供天线装置、系统与方法来满足前述需求。天线装置系统与方法可提供较宽的操作带宽、比习知解决方案改进的辐射效率以及改善的增益，但不受限于此。