CN103531884A - 具有伽玛匹配的偶极天线 - Google Patents

Abstract

公开了一种系统和设备，包括：偶极天线、信号导体以及收发机。该偶极天线可被封装在外壳中，并且具有用于发射信号和接收信号的偏移信号连接。该信号导体可以通信连接到该偏移信号连接。该收发机可以通过平衡通信信息路径连接到信号导体。该偶极天线的阻抗可以是根据信号连接的偏移量与平衡通信信息路径的阻抗以及收发机的输入阻抗大体上伽玛匹配。

Description

具有伽玛匹配的偶极天线

背景技术

天线经常用于将信号辐射到自由空间供另一设备接收。不同的天线不同地辐射信号。然而，所有天线都要求所辐射的信号与信号源形成完整的回路。例如，从由单个电线形成的天线(即单极天线)辐射的信号的一部分将与天线周围的电气地相耦合。电气地被称为“接地面”。如逆“F”天线类型或弯曲单极天线类型之类的某些天线类型易受如数字电路、时钟和其他快速开关信号之类的其他并发信号电流的干扰。通常，用于天线电流和高速数字信号的共享返回路径相互干扰。使用不同的天线配置以及屏蔽技术能够最小化接地面干扰的影响。

可以减小接地面干扰的一种天线配置是偶极天线。偶极天线包括馈电导体和谐振导体(也称为天线导体)。典型地，谐振导体具有近似等于半波长的总长度。馈电导体向谐振导体提供信号。谐振导体可被想象为一起在中心缩短的两个导体。可以将平行臂导体连接到谐振导体，以建立期望的谐振。谐振导体长度通常是半波长的奇数倍那么长，其在长度上短于该平行臂导体。该平行臂导体可以寄生耦合到馈电导体，并且如果正确地参差调谐到该谐振导体则会再发射信号。谐振导体是由在一对馈电点处的单个源从靠近其中心的馈电导体提供的，并且谐振导体可以连接到靠近馈电点之一的馈电导体。

信号源提供具有电流和电压的信号。天线导体的长度、直径和体积影响天线的阻抗和带宽。在馈电导体的中心处，电流值最大而电压值最小。这导致馈电导体中心的低阻抗。通过匹配天线的阻抗(称为伽玛匹配)与信号源的输入阻抗，可以针对信号发射和接收实现在馈电端与信号源之间的最优功率传送以及最大操作效率。通过伽玛匹配来选择谐振导体的尺寸(导体长度和直径(即体积))和谐振导体在馈电导体上的放置。通常，大多数系统使用不平衡变压器来提供异相平衡电流。

发明内容

根据所公开的主题的实现，可以提供一种包括偶极天线、信号导体和收发机的设备。所述偶极天线可被封装在外壳中，并且具有用于发射信号和接收信号的偏移信号连接。所述信号导体可以通信连接到所述偏移信号连接。所述收发机可以通过平衡通信信号路径连接到所述信号导体。所述偶极天线的阻抗可以根据信号连接的偏移量与所述平衡通信信号路径的阻抗以及所述收发机的输入阻抗大体上伽玛匹配。

所述设备可被封装在开关板外壳或者家用电器的外壳中。所述信号链阻抗可以包括所述信号导体的阻抗和所述收发机的阻抗。两个偶极天线导体的馈电点可被偏移，以产生与所述连接器和所述收发机的阻抗大体上匹配的偶极天线导体阻抗。所述平衡通信信号路径可以向所述偶极天线导体的两个馈电点提供大体上相等的电流。

所述两个偶极天线导体的馈电点可被偏移，以产生与所述连接器和所述收发机的阻抗基本匹配的偶极天线的阻抗。所述收发机与信号传导引脚之间的信号路径通信线路可以是平衡的。所述收发机可被实现在印刷电路板上。所述印刷电路板可以包括平衡信号路径通信线路。所述平衡信号路径通信线路可以包括具有大体上相等的阻抗的一对信号线。

还公开了一种系统的实现，所述系统可以包括外壳、偶极天线、收发机和连接器。所述外壳可以是电气开关板(诸如墙壁开关板)，或者可以被集成到电器中。所述偶极天线可以具有两个导体，每个导体具有各自的信号馈电点。所述天线的两个导体可被塑形为与外壳的形状一致并且包括信号馈电装置。所述收发机可以耦合到用于将收发机连接到相应导体的信号馈电装置的一对信号连接。在所述收发机与所述两个导体之间的信号路径可以是平衡的，使得所述一对信号连接中的每个信号连接上的电流值大体上相等。

到所述两个导体的信号馈电装置可以相互偏移，以产生与所述连接器和所述收发机的阻抗大体上匹配的偶极天线阻抗。所述连接器可以是弹簧压迫型连接器、弹簧夹具型连接器等。

所述外壳可以例如是电器开关板、插座盖，或者可被包含在家用电器(如电视机或微波炉)内。所述外壳可以由导电材料制成，其可以提供与偶极天线相同的功能。

通过考虑下面的详细描述、附图和权利要求，可以阐述或明白所公开的主题的另外的特征、优点和实现。而且，应该理解，前文的概述和下文的详细描述是示例性的，并且旨在提供进一步的解释说明，而不是限制本发明的范围。

附图说明

为了提供对所公开主题的进一步理解而包括的附图被并入本说明书并且构成本说明书的一部分。附图还与详细描述一起说明了所公开主题的实现，用以解释说明所公开主题的实现原理。没有尝试以超出基本理解所公开主题及其可能的各种实现方式所需的详细程度来示出结构细节。

图1示出了根据所公开主题的实现的示例性偶极天线实现。

图2示出了根据所公开主题的实现的包括偶极天线的示例性系统。

图3示出了根据所公开主题的实现的网络配置。

图4说明了根据所公开主题的实现的包括偶极天线的示例性系统。

图5示出了根据所公开主题的实现的包括偶极天线的计算机。

具体实施方式

需要提供增大的带宽和降低的电器内的自干扰特性的平衡偶极天线实现。通过利用偶极天线的特性，可以在商业场所或者居住地实现联网设备构成的系统。在当前描述的实现中，偶极天线可以具有下述形状和配置，所述形状和配置允许其在适合于在联网设备和/或系统配置中的控制器之间的有效通信的频率上正确操作。

为了提供有效通信，可以选择提供有效通信和最佳功率传送的天线，以提供合适的系统频率响应。图1示出了根据所公开主题的实现的示例性偶极天线。该偶极天线100可以包括导体110和馈电点120。导体110可以包括偏移导体160，其移动典型偶极天线的典型中心馈电装置。馈电点120可以用于接收信号以由信号处理设备进行处理，以及用于从信号源(如收发机)发射信号。

在简化描述中，天线100的馈电点120处的阻抗可以根据欧姆定律(即，VR＝IR，其中V＝电压，I＝电流，以及R＝电阻或阻抗)来近似确定。信号源提供的信号可以是电流和电压不同相的正弦信号。在天线100的馈电点120处，电流I最大而电压最小。作为结果，馈电点120处的阻抗可被认为与短路的阻抗(其中，V(Min)/I(Max)＝R(Min))类似。相反，在天线导体110的端部，电流最小而电压最大。在该情况下，导体110的端点处的阻抗可被认为与开路的阻抗(V(Max)/I(Min)＝R(Max))类似。因此，通过改变馈电点120之一或者两者来操纵沿着导体110的电流和电压分布以对阻抗进行调谐是有可能的。例如，在所示示例中，馈电点120之一可以位于大体上靠近偏移导体160的端部，其有效地将馈电点120移离导体110的中心。作为结果，信号连接或者馈电点可以是物理上相互偏移的。

如示例配置中所示，馈电点120中的第一馈电点可以在偏移导体160的端部附近，而馈电点120中的第二馈电点可以保留在导体110的中心附近。偏移导体160可以由将偏移导体160与导体110隔开的缝隙170形成。偏移导体160可以具有长度d，以及缝隙170可以具有宽度w。偏移导体160的长度d和缝隙170的宽度w的组合可以有效地将馈电点放置在偏移导体160，进一步远离导体110的中心。作为结果，天线100的阻抗可被调谐，例如调谐到大体上是50欧姆，使得沿着谐振导体的电流和电压分布得到谐振导体。通过有效地将馈电点移离导体110的中心一段距离，执行了伽玛匹配。当然，通过(针对导体110的给定厚度和材料组成)改变偏移导体160的长度d、缝隙170的宽度w或者这二者可以获得其他阻抗值，如75欧姆。根据馈电点120或信号连接的偏移量，偶极天线110的阻抗可以与信号链阻抗大体上成伽玛匹配。

另外，还可以通过导体110的体积来操纵有效带宽。当天线导体110具有较小的体积时，天线具有较小的带宽，以及当导体110体积较大时，天线100具有较大的带宽。因此，可以适当地缩放天线体积以适应不同的频率范围，诸如Wi-Fi。还设想了增大带宽以适应例如联网设备中的组件的制造中的差异和/或进一步将天线100调谐到期望频率的其他方法。例如，可以通过在导体110的端部添加调谐元件115和116来增大天线110的带宽。元件115和116可以增大导体110体积。增大的体积可以改变导体110的电流分布。作为结果，在馈电点120处的电流可以是导致针对相应应用的合适天线阻抗和带宽的具体值。天线110可以具有包括适合于网络系统使用的频率的体积的尺寸。例如，在900MHz环境中使用的天线可以具有与在Wi-Fi环境中使用的尺寸不同的尺寸(包括体积)。

可以使用的其他调谐技术是德尔塔匹配。可以利用组合起来提供期望调谐的多个具有各自的长度和体积的偏移导体。

将针对图2来描述所公开的实现的示例系统配置。系统200可以包括偶极天线210、偏移馈电点220、馈电线225、收发机230、印刷电路板(PCB)240、以及外壳250。处理器243可以耦合到PCB240。在示例系统实现中，偶极天线210可以配置为耦合到墙壁开关板或类似的外壳250中或者包含在墙壁开关板或类似的外壳250中，并且配置为发射和接收收发机可使用的信号。偶极天线210的导体可以由导电线或者其他导体形成。PCB240可以包括另外的电元件和电路。如果系统200是利用插座实现的，该电路与处理器243组合还可以用作所连接设备(诸如在开关实现情况下的灯泡)或电器的控制单元。备选地，系统200可以充当网关并在所连接设备与网络(未示出)之间传递数据。

偶极天线210可以由彼此具有馈电点偏移的两个导体形成，所述两个导体提供合适的阻抗匹配或者伽玛匹配。这两个导体可以通过导电部件耦合在一起。备选地，偶极天线210可以是单个天线导体，所述天线导体具有通过平衡信号通信线路225经由偏移馈电点220在各自的馈电点馈送的两个有效传导区域。偏移馈电点220中的第一偏移馈电点可以位于偏移导体上，并且偏移馈电点220中的第二偏移馈电点可以位于偶极天线210的中心附近。作为结果，偏移馈电点220中的第一偏移馈电点可以与偏移馈电点220中的第二偏移馈电点物理上偏移。

收发机230可以布置在最靠近天线210的PCB240的边缘附近，以便减少任何辐射信号干扰PCB240上的电路(如处理器143)的机会。PCB240可以充当系统200的接地面。收发机230可以耦合到一对平衡信号路径通信线路225，所述平衡信号路径通信线路225可以将收发机230连接到相应导体的偏移馈电点220。收发机230可以实现在印刷电路板240上。印刷电路板240可以包括平衡信号路径通信线路225。平衡信号路径通信线路225可以具有一对具有大体上相等的阻抗的信号线，其中具有相等值的电流通过所述一对信号线在收发机230与偏移馈电点220之间传递。在收发机230与偏移馈电点220之间的平衡信号路径通信线路225可以是平衡信号路径，使得该对信号连接中的每个信号连接上的电流值大体上相同。平衡信号路径通信线路225可以是平衡的，不需要不平衡变压器(balun)。偶极天线210可被调谐以操作在适合于收发机230的频率范围。例如，收发机230可以操作在近似900MHz的频率上。备选地，收发机230可以操作在ISM频带内(例如，915MHz、2.45GHz或者5.8GHz)、Wi-Fi频率上，等等。然而，偶极天线210可以配置为操作在特定频率范围内(例如，中心频率附近的约10-15％)，以允许由于用于与设备200通信的设备的制造、组成或装配工艺而导致的相应频率的偏离。可以使用不同技术对带宽进行进一步扩展。例如，可以通过向天线导体210添加寄生元件并且参差调谐(stagger tuning)寄生元件来扩展带宽。通信新路225可被焊接在收发机230处，并且终止于偏移馈电点220。偶极天线210可以经由连接器220连接到馈电线225。偏移馈电点220可被焊接到偶极天线210的导体。然而，为了便于制造和替换，偏移馈电点220包括信号传导引脚，该信号传导引脚可以例如是在通信线路225与偶极天线210的导体之间的弹簧负荷型触摸连接器(称为“Pogo引脚”)、或者柔性连接器(例如，弹簧夹具)、或者任何类型的连接器，其允许设备200的可接受的性能。例如，偏移馈电点220可以直接连接到通信线路225或者通过某种其他方法(如跳线、插头、线缆、导电焊点等等)连接到通信线路225。通信线路225可以由电线、蚀刻的金属波导、金属条、或者任何其他合适的导体来制成。偶极天线210与信号链阻抗的伽玛匹配还可以考虑信号传导引脚的阻抗和收发机230的阻抗。

外壳250可以配置为标准开关板(诸如用在家庭或办公室照明安装中的开关板)的替代。外壳250可以由诸如塑料等的材料制成，并且从家庭或办公室内的用户的角度看覆盖偶极天线210。外壳250还可以具有允许其用在其他电器(如针对图4描述的微波炉或电视机)中的其他配置。偶极天线210的导体的形状可以与外壳250的形状一致。例如，导体可以折叠在障碍物(如安装硬件或者外壳250的角落)周围，并且仍然提供用于应用的合适性能。当外壳250实现为开关板并且安装在墙壁上时，天线210和PCB230可以构建在开关板内。开关板外壳250可以比标准的壁装开关板稍多地向墙外突出。偶极天线210可以被印制(使用电镀技术或者导电墨水)在外壳250的背面，或者被制成为放进外壳250内的铭刻导体(由尺寸与回形针类似的电线制成)。

外壳250可以由金属、塑料或者某种其他模压材料制成。铭刻金属或导电墨水可被用于形成偶极天线配置。外壳250可被蚀刻(例如使用激光)和电镀，从而形成具有与偶极天线基本类似特性的导电路径。在由导电材料制成时，外壳250可被美学上合意的盖子覆盖。不同的外壳配置可能影响天线辐射模式，以及改变天线带宽。在一个实现中，系统200可以提供实现在电灯开关中的平衡天线，其减少了PCB240的接地面干扰。

备选地，外壳250可以由导电材料(如金属)制成。通过对外壳250进行蚀刻、铭刻、或者切削，可以产生具有合适的伽玛匹配特性的天线210配置。例如，可以产生互补型缝隙天线配置，在所述配置中具有切割孔的所有金属开关板生成与偶极天线类似的辐射模式、有效带宽以及匹配阻抗。在缝隙天线配置中，连接器220还可能必须配置为不同于偶极天线配置。例如，连接器220可能必须垂直于外壳。

图2中还示出了处理器243，处理器243可以位于PCB240上或者以其他方式集成在本文描述的设备中。处理器243可被编程，以对来自收发机230的信号做出响应，以及经由收发机230向其他设备(未示出)发出命令。处理器243还可以使得存储数据或者从数据存储器(未示出)中检索数据。

图3示出了根据所公开主题的实现的示例网络布置。一个或多个所连接的设备30A-C(如智能电灯泡、智能电灯开关、插座、电视机、冰箱等)可以连接到其他设备(如控制器33)。所连接的设备30A-C可以包括如图2中所说明的偶极天线、PCB、处理器和收发机。可选地，所连接的设备30A-C可以与一个或多个扇区控制设备31A-C通信。另外，所连接的设备30C可被连接到其他连接设备，并且不仅可以单独地而且还可以作为组来对命令做出响应。例如，如果连接设备30C是灯泡、照明装置等，控制器33可以发送打开全部所连接的设备30C的命令，或者以变化的亮度级别来打开所连接的设备30C(例如，朦胧地照亮房间，或者从入口向座位区域逐渐地照亮房间)。

扇区控制设备31A-C可以是可选的中间设备，所述中间设备与所连接的设备30A-C和/或控制设备33通信。例如，扇区控制设备31A-C可以是电灯开关设备、插座、电源设备等。扇区控制设备31A-C可以包括偶极天线、处理器和收发机。扇区控制设备31A-C可以与每个所连接的设备30A-C通信，并且可以监视每个所连接的设备30A-C的状态。扇区控制设备31A-C可以响应于来自控制器33的指令向所连接的设备30A-C提供控制信号。扇区控制设备31A-C可以向控制器33发送与所连接的设备30A-C有关的状态信息。控制器33可以包括偶极天线、处理器和收发机。控制器33可以连接到一个或多个网络39。网络39可以是本地网络(例如，Wi-Fi)、广域网、互联网、或者任何其他合适的通信网络或网络，并且可以实现在包括有线和/或无线网络在内的任何合适的计算机化的平台上。网络39可以连接到远程平台37和外部控制器、数据库等等35。远程平台37可被控制器33、所连接的设备30A-C和/或扇区控制设备31A-C(如果存在的话)访问。远程平台37可以是智能电话、平板设备、膝上型计算机、台式机或能够访问网络39的其他计算设备。例如，远程平台37可以是具有蜂窝网络连接性的设备，并且可以访问连接到控制器33、扇区控制设备31A-C和/或所连接的设备30A-C的蜂窝网络。当如，其他技术和联网硬件可被用于提供在控制器33与示例性设备31A-C或30A-C之间的连接性。示例扇区控制设备31A-C或者所连接的设备30A-C可以是端点或网络39中的中间设备。所连接的设备30C示出了多个连接的设备，所述多个连接的设备还可以彼此通信。例如，所连接的设备30C可以按菊花链网络配置来连接。所连接的设备30A-C、扇区控制设备31A-C和控制器33可以在根据偶极天线(未示出)的调谐的频率范围中发射或接收射频信号。

图4示出了根据所公开主题的实现的偶极天线的备选外壳。系统400可以是电视机，但是可以是其他类型的电器，如打印机、微波炉、照明控制器、灯泡、冰箱、立体声音频接收器，等等。外壳450可以是电视机或计算机显示器的外部壳体。控制设备405可以包括如偶极天线410、收发机430和印刷电路板(PCB)440之类的组件。这些组件可以允许系统400与其他外设(如照明控制器)通信，以例如当系统400在使用中时使得照明暗淡。收发机430可以在根据偶极天线410的调谐的频率范围内发射或接收射频信号。

此处公开的主题的实现可以以各种组件和网络架构来实现，并且与各种组件和网络架构一起实现。图5是适合于实现此处公开的主题的实现的示例计算机50。例如，计算机50可以例如是在图3中示出的控制器或连接设备中的在图2的PCB240上的实现。计算机50包括总线51，总线51使得计算机50的各个组件互连，所述组件例如是中央处理器54、存储器57(典型地是RAM，但是还可以包括ROM、闪速RAM等)、输入/输出控制器58、用户显示器52(如经由显示适配器的显示屏)、用户输入接口56，其可以包括一个或多个控制器和关联的用户输入设备(如键盘、鼠标等)，并且可以紧密耦合到I/O控制器58、固定存储器53(诸如硬盘、闪存、光纤信道网络、SAN设备、SCSI设备等等)以及可操作用于控制和容纳光盘、闪存驱动器等的可拆卸介质组件55。

总线51允许实现在中央处理器54与存储器57之间的数据通信，如前面提到的，所述存储器57可以包括只读存储器(ROM)或闪存(都未示出)以及随机存取存储器(RAM)(未示出)。RAM一般是加载操作系统和应用程序的主存储器。ROM或闪存可以包含基本输入-输出系统(BIOS)以及其他代码，所述BIOS控制诸如与外围组件的交互等基本硬件操作。驻留在计算机50中的计算机应用通常被存储在计算机可读介质上，并且可以经由计算机可读介质进行访问，所述计算机可读介质诸如是硬盘驱动器(例如，固定存储器53)、光盘驱动器、软盘、或者其他存储介质55。

固定存储器53可以与计算机50集成在一起，或者可以是单独的且可以通过其他接口进行访问。网络接口59可以提供到控制器设备的直接连接、经由电话链路到远程服务器、经由互联网服务提供商(ISP)到互联网的直接连接，或者经由通过POP(存在点)到互联网的直接网络链路到远程服务器的直接连接以及到在偶极天线可被调谐到的频率上的收发机的直接连接，或者其他技术。网络接口59可以使用无线技术提供这种连接，所述无线技术包括Wi-Fi(802.11xx)、Zigbee、ISM频率、数字蜂窝电话连接、数字卫星数据连接，等等。例如，网络接口59可以允许计算机经由一个或多个本地网、广域网或者其他网络与其他计算机通信，如图5所示。

可以以类似地方式连接许多其他设备或组件(未示出)，如文件扫描仪、数字相机等等。相反，为了实践本公开，图5中示出的所有组件不一定需要存在。这些组件可以以与所示方式不同的方式进行互连。诸如图5中所示的计算机之类的计算机的操作是本领域技术人员已知的，并且在本申请中不再详细讨论。用于实现本公开的代码可以存储在计算机可读存储介质中，或者存储在远程存储位置上，其中所述计算机可读存储介质诸如是存储器57、固定存储器53、可拆卸介质55中的一个或多个。

所描述的实现可以使用各种制造方法和技术来实现。例如，可以实现具有带有偏移信号馈电的导体的偶极天线。该偶极天线可以在不同位置上或在不同装配线路上预先制造或制造。偶极天线可以通过制造机器或其他方法放置在外壳中。该外壳可以例如在墙壁开关板、电视机或任何电器外套的背侧，或者可以是可独立安装在电器中的类似外壳。其他制造步骤可以包括将具有收发机的印刷电路板定位在偶极天线附近。该印刷电路板可以通信地耦合到偶极天线。可以放置导体，实现在信号馈电点与到收发机的通信路径之间的接触。该设备的制造可以得到偶极天线的阻抗与导体、通信路径和收发机的阻抗伽玛匹配。

更一般性地，此处公开的主题的各种实现可以包括计算机实现的过程和用于实践那些过程的设备的形式，或者以计算机实现的过程和用于实践那些过程的设备的形式来具体表达。该实现还可以以计算机程序产品的形式来具体表达，所述计算机程序产品具有包含具体表达在非临时性的和/或有形的介质(诸如软盘、CD-ROM、硬盘、USB(通用串行总线)驱动器、或者任意其他机器可读存储介质)中的指令的计算机程序代码，其中，当所述计算机程序代码被装载到计算机并且由计算机执行时，所述计算机变成用于实践所公开主题的实现的设备。实现还可以例如以计算机程序代码的形式来具体表达，无论所述计算机程序代码是存储在存储介质中的，装载到计算机的和/或由计算机执行的，或者通过某种传输介质传输的，诸如通过电线或电缆传输的、通过光纤传输的或者经由电磁辐射传输的，其中，当所述计算机程序代码被装载到计算机并且由计算机执行时，所述计算机变成用于实践所公开主题的实现的设备。当实现在通用微处理器上时，所述计算机程序代码段配置所述微处理器以创建特定逻辑电路。在一些配置中，存储在计算机可读存储介质上的计算机可读指令集可以由通用处理器来实现，其可以将所述通用处理器或者包含通用处理器的设备转换成配置为实现或执行指令的专用设备。实现可以使用硬件来完成，所述硬件可以包含处理器(如通用微处理器和/或专用集成电路(ASIC))，其在硬件和/或固件中具体表达根据所公开主题的实现的全部或部分技术。处理器可以耦合到存储器，诸如RAM、ROM、闪存、硬盘、或者能够存储电子信息的任何其他设备。存储器可以存储指令，所述指令适合于由处理器执行以完成根据所公开主题的实现的技术。

现代电子设备的物理特性及其生产方法不是绝对的，而是产生期望设备和/或结果的统计努力。因此，本公开的说明书或其权利要求书中的任何限制不应该视为绝对的。权利要求中的限制旨在限定本公开的边界，多达并且包括那些限制。为了进一步突出这一点，术语“大体上”在本文中偶尔可以与权利要求限制关联地使用(尽管针对差异和非理想性的考虑不仅仅局限于与该术语一起使用的那些限制)。尽管与本公开的限制自身一样难以精确定义，但是旨在将该术语解释为“以最大程度”、“在可实现的情况下尽可能接近”、“在技术限制内”，等等。

已经参考具体实现，出于解释说明的目的，描述了前述说明和下述附录。然而，上文的示意讨论不旨在是排他性的，或者将所公开主题的实现局限于所公开的精确形式。基于上述教导，许多修改和变化是可能的。选择和描述这些实现是为了说明所公开主题的实现的原理及其实践应用，由此使得本领域技术人员能够利用那些实现和具有适合于预期的具体用途的各种改变的各种实现。

Claims (27)

1.一种设备，包括：

偶极天线，具有第一导体和第二导体，所述偶极天线带有用于发射和接收信号的相互偏移的信号连接，其中所述偶极天线被封装在外壳中；

信号导体，通信地连接到偏移的信号连接；以及

收发机，通过平衡通信信号路径连接到信号传导引脚，其中所述偶极天线的阻抗根据所述信号连接的偏移量与信号链阻抗大体上伽玛匹配。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述外壳是开关板外壳。

3.根据权利要求1所述的设备，其中所述外壳在家用电器内。

4.根据权利要求1所述的设备，其中所述信号链阻抗包括所述信号传导引脚的阻抗和所述收发机的阻抗。

5.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一导体和所述第二导体相互偏移，以产生与所述信号导体和所述收发机的阻抗大体上匹配的所述偶极天线的阻抗。

6.根据权利要求1所述的设备，其中所述平衡通信信号路径向所述天线导体的两个馈电点提供大体上相等的电流。

7.根据权利要求1所述的设备，还包括：

印刷电路板，通信地连接到所述收发机。

8.根据权利要求7所述的设备，其中所述印刷电路板包括平衡信号路径通信线路。

9.根据权利要求8所述的设备，其中所述平衡信号路径通信线路包括阻抗大体相等的一对信号线，其中部署所述一对信号线连接到所述信号导体。

10.根据权利要求8所述的设备，其中所述平衡信号路径通信线路向所述天线导体的两个馈电点提供大体上相等的电流。

11.一种系统，包括：

外壳；

偶极天线，具有分别针对第一和第二导体区域的第一和第二信号馈电装置，其中所述第一和第二导体区域的形状与所述外壳的形状一致；

收发机，具有第一和第二信号连接；以及

分别在所述偶极天线的所述第一和第二信号馈电装置与所述收发机之间的第一和第二连接器，其中，所述第一连接器和所述收发机之间的通信路径与所述第二连接器和所述收发机之间的通信路径是平衡的。

12.根据权利要求11所述的系统，其中，至相应导体区域的信号馈电装置之一与另一导体区域偏移，以产生与所述连接器和所述收发机的阻抗大体上匹配的所述偶极天线的阻抗。

13.根据权利要求11所述的系统，其中所述连接器是弹簧负荷型连接器。

14.根据权利要求11所述的系统，其中所述连接器是弹簧夹具型连接器。

15.根据权利要求11所述的系统，其中所述外壳是电气开关板。

16.根据权利要求15所述的系统，其中所述电气开关板是形成偶极天线的导电材料。

17.根据权利要求11所述的系统，其中所述外壳被包含在电视机中。

18.根据权利要求11所述的系统，其中所述外壳被包含在从由以下项目组成的组中选择的产品中：智能电灯泡、智能电灯开关、插座、电视机、音频系统、冰箱以及控制器设备。

19.根据权利要求11所述的系统，其中所述两个导体通过导电部件相互耦合。

20.一种设备，包括：

处理器，配置为经由无线通信路径输出和接收控制信号；以及

偶极天线，具有部署在壁装开关板中的偏移信号导体。

21.根据权利要求20所述的设备，还包括：收发机，用于通过所述无线通信路径发射和接收所述控制信号。

22.一种系统，包括：

第一设备，配置为具有偶极天线、收发机和处理器，所述偶极天线带有墙壁开关外壳中的偏移信号导体；以及

第二设备，配置为具有带有偏移信号导体的偶极天线、处理器和通信地耦合到所述第一设备的收发机的收发机，

其中所述第二设备和所述第一设备被部署用于相互通信。

23.根据权利要求22所述的系统，其中所述第二设备的处理器被配置为对接收自所述第一设备的信号做出响应。

24.根据权利要求22所述的系统，其中所述第一设备还被配置为具有致动控制杆，其中对所述控制杆的致动使得向所述第二设备发送控制信号。

25.根据权利要求22所述的系统，还包括：

第三设备，配置为具有带有偏移信号导体的偶极天线、处理器和通信地耦合到所述第一设备的收发机的收发机。

26.根据权利要求22所述的设备，还包括：

第三设备，配置为具有带有偏移信号导体的偶极天线、处理器和通信地耦合到所述第二设备的收发机的收发机。

27.根据权利要求22所述的设备，还包括：

第三设备，配置为具有带有偏移信号导体的偶极天线、处理器和通信地耦合到所述第一设备和所述第二设备二者的收发机的收发机。

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