CN108352615B - 负载控制系统中的双天线无线通信装置 - Google Patents

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Abstract

一种在用于控制一个或多个电负载的负载控制系统中使用的无线通信装置可以包括平衡器、第一和第二天线、RF通信电路和控制电路。所述两个天线可以不同地取向并且彼此间隔开。例如，所述第一天线可以从所述平衡器垂直延伸，而所述第二天线在基本上平行于所述平衡器的平面中延伸。所述第一天线可以在基本上位于所述平衡器中心的点处从所述平衡器延伸，而所述第二天线可以沿着所述平衡器的周边延伸。所述RF通信电路可以经由所述第一和第二天线传输无线信号。所述控制电路可以使所述RF通信电路在第一时隙中传输第一无线信号，并且在第二时隙中传输第二无线信号。

Description

负载控制系统中的双天线无线通信装置
相关申请的交叉引用
本申请要求2015年10月30日提交的临时美国专利申请第62/248,762号的权益。
背景技术
诸如住宅、办公楼、仓库、工厂等建筑物经常使用负载控制系统来控制电负载。电负载的例子包括电灯、电动窗饰、风扇和其它耗能装置。负载控制系统可包括一个或多个负载控制装置，例如壁装调光器开关、温度控制器、电动窗饰等。负载控制装置可以彼此完全独立地操作，并且同时受到系统范围的控制。例如，负载控制系统的中央命令单元可以启动全房间时钟功能，以在白天将所有电负载设置在一种模式中，而在下班后将所有电负载设置在另一种模式中。因此，期望负载控制系统包括无线通信装置，用于向一个或多个单独的负载控制装置传输数字消息(例如，系统范围的控制消息)和从一个或多个单独的负载控制装置接收数字消息(例如，响应或状态消息)。
还期望使用多个天线来增加诸如中央命令单元的无线通信装置与负载控制系统中的各个负载控制装置之间的通信链路的可靠性。例如，天线系统可以使用多个天线来获得分集，例如空间分集和极性分集。为了实现空间分集，现有技术天线系统的两个天线通常彼此间隔开大于操作频率波长的四分之一的距离。两个天线之间的间隔有助于确保天线之间存在适当的隔离，使得天线充当独立结构，并且可以获得空间分集。在一些情况下，由于无线通信装置的其它电特性，天线可能需要间隔开高达操作频率波长的一半。当传输频率降低到例如低于1千兆赫时，传输波长以及天线所需的典型间隔增加。天线之间的间隔可能是无线控制装置的尺寸和形状因子的限制因素。
在诸如中央命令单元的负载控制系统中使用的无线通信装置可能必须满足负载控制系统的使用环境所特有的要求，诸如遵守特定的尺寸限制，以便利用有限的安装空间和/或具有满足消费者需求的某些美观要求。需要一种无线通信装置，该无线通信装置包括符合独特的一系列要求并且同时保持最佳性能水平的特征。
发明内容
如本文所述，在用于控制一个或多个电负载的负载控制系统中使用的无线通信装置可包括彼此间隔小于无线通信装置的操作频率的波长的四分之一但仍实现隔离天线性能的两个极化分集天线。两个天线的布置可带来许多益处，包括例如两个天线之间的极化分集、由于天线之间的间隔减小(例如，间隔小于四分之一波长)而减小的通信装置的尺寸以及其它益处。
无线通信装置可以包括可以由两个天线共用的平衡器(counterpoise)。两个天线可以彼此不同地取向以实现极性分集。例如，第一个天线可以具有从平衡器垂直延伸的纵轴，而第二个天线可以在基本上平行于平衡器的平面内延伸(例如，可以与平衡器的平面共面)。此外，第一天线可以在基本上位于平衡器中心的点处从平衡器延伸，而第二天线可以沿着平衡器的周边延伸。
负载控制系统的一个或多个电负载均可由形成负载控制系统的一部分的负载控制装置控制。无线通信装置可以通过经由RF通信电路和天线向负载控制装置发送射频(RF)消息和从负载控制装置接收RF消息来使负载控制系统能够与负载控制装置通信。
RF通信电路可以耦合到两个天线以使得能够以特定频率(例如434MHz和/或868MHz)进行无线通信。控制电路可以控制无线通信的方式。例如，控制电路可以使RF通信电路在第一时隙中发送第一无线信号，并且在第二时隙中发送第二无线信号。
无线通信装置还可以包括印刷电路板，其可以包括平衡器。平衡器可以限定基本圆形的区域，并且第二天线可以以基本圆形的方式在平衡器区域之外的区域中延伸。RF通信电路和控制电路中的任一个或两者可以安装在印刷电路板上。另外，无线通信装置可以包括一个或多个视觉指示器(例如发光二极管)、光导管和/或光反射部件，用于照明至少第一天线。
附图说明
图1是示例负载控制系统的图。
图2是示例无线通信装置的底视图。
图3是示出外壳的示例无线通信装置的侧视图。
图4是示例无线通信装置的第一截面图。
图5是示例无线通信装置的第二截面图。
图6是没有外壳的示例无线通信装置的前透视图。
图7是示例PCB的简化底视图，示出了第二天线以及第一和第二天线与RF收发器之间的连接。
图8是示例无线通信装置的简化框图。
具体实施方式
图1示出了示例负载控制系统100。负载控制系统100可以包括例如调光器开关110、插入式负载控制装置(PID)120、温度控制装置130、电动窗饰140、遥控器150、占用传感器160和日光传感器170。调光器开关110可以用串联电连接耦合在交流(AC)电源(未示出)和照明负载112之间，用于控制输送到照明负载的电量。调光器开关110可适于壁装在标准电壁箱中，或者可替代地实现为桌面负载控制装置。调光器开关110可以包括拨转致动器114和/或强度调节致动器116。拨转致动器114的致动可触发(即，关闭和打开)照明负载112，而强度调节致动器116的向上和向下致动可分别在最小强度(例如，大约1％)和最大强度(例如，大约100％)之间增加或减小照明负载的当前照明强度。调光器开关110还可以包括多个可视指示器118，例如发光二极管(LED)，其可以以线性阵列布置在调光器开关上并且可以被照明以提供照明负载强度的反馈。调光器开关的示例在1993年9月29日授权的美国专利第5,248,919号中更详细地描述，该专利名称为LIGHTING CONTROL DEVICE(照明控制装置)，其全部公开内容通过引用并入本文中。
插入式负载控制装置120可以被配置为插入到标准电插座122中，用于从AC电源接收电力。插入式负载控制装置120可控制传递到插入式电负载124(例如台灯或其它照明负载，或者电视机或其它电器)的电力，插入式电负载124可插入到插入式负载控制装置120中。例如，插入式负载控制装置120可操作以打开和关闭插入式负载124和/或控制输送到插入式电负载124的电量，从而调节插入到插入式负载控制装置120中的台灯的照明强度。
温度控制装置130可操作以控制制暖、通风和/或空调(HVAC)控制系统(未示出)，用于调节安装有负载控制系统100的房间的当前温度。温度控制装置130可操作以确定房间中的当前温度并控制HVAC系统将当前温度调节到设定点温度。例如，温度传感器(未示出)可操作以测量房间中的当前温度，并将当前温度传输到温度控制装置130。温度控制装置130可包括用户界面132，用户界面132具有用于调节设定点温度的温度调节致动器和用于显示当前温度的可视显示器。
电动窗饰140(例如卷帘)可以定位在窗户前面，用于控制进入房间的日光量。电动窗饰140可包括由卷管144可旋转地支撑的柔性遮光织物142。每个电动窗饰140可由电子驱动单元(EDU)146控制，电子驱动单元146可位于卷管144内。电子驱动单元146可操作以旋转相应的卷管144以将遮光织物142的底部边缘移动到例如全开位置或全闭位置，或者移动到全开位置和全闭位置之间的任何位置(例如预设位置)。此外，电动窗饰140可包括其它类型的日光控制装置，例如电动窗帘、罗马窗帘、百褶窗帘或百叶窗、用于非垂直窗户(例如天窗)的张紧卷帘系统、可控窗配玻璃(例如电致变色窗户)、可控外部窗帘或可控百叶窗或气窗(louver)。电动窗饰的示例在共同受让的2006年1月10日授权的美国专利第6,983,783号(名称为MOTORIZED SHADE CONTROL SYSTEM，电动窗饰控制系统)和2012年10月18日授权的美国专利申请公开2012/0261078号(名称为MOTORIZED WINDOW TREATMENT，电动窗饰)中有描述，其全部公开内容通过引用并入本文中。
负载控制装置(例如调光器110、插入式负载控制装置120、温度控制装置130和电动窗饰140)可操作以响应于从一个或多个遥控器150接收的信号来控制它们各自的电负载。例如，负载控制装置可以包括用于传输和/或接收RF信号的无线通信模块。无线通信模块可以包括RF收发器和天线。用于壁装调光器开关的天线的示例在1999年11月9日授权的美国专利第5,982,103号和2008年4月22日授权的美国专利第7,362,285号中有更详细的描述，这两个专利的名称都是COMPACT RADIO FREQUENCY TRANSMITTING AND RECEIVINGANTENNA AND CONTROL DEVICE EMPLOYING SAME(紧凑射频传输和接收天线以及使用该天线的控制装置)，其全部公开内容通过引用并入本文中。遥控器150可以是电池供电的并且可操作以响应于用户对遥控器的多个按钮的致动(例如，提供手动超控)来传输用于控制各种电负载的RF信号。遥控器150可以包括开按钮152、关按钮154、升高按钮155、降低按钮156和/或预设按钮158。遥控器150例如可以经由RF信号向各种负载控制装置传输数字消息，该数字消息包括遥控器的序列号(例如唯一标识符)以及关于哪些按钮被致动的信息。例如，调光器开关110可以分别响应于遥控器150的开按钮152和关按钮154的致动来打开和关闭照明负载112。调光器开关110可分别响应于升高按钮155和降低按钮156的致动而升高和降低照明负载112的强度。调光器开关110可响应于预设按钮158的致动将照明负载112的强度控制到预设强度。在共同受让的2012年12月1日授权的美国专利第8,330,638号(名称为WIRELESS BATTERY-POWERED REMOTE CONTROL HAVING MULTIPLE MOUNTING MEANS，具有多个安装装置的无线电池供电遥控器)和2009年8月22日授权的美国专利第7,573,208号(名称为METHOD OF PROGRAMMING A LIGHTING PRESET FROM A RADIO-FREQUENCY REMOTECONTROL，编程从射频遥控器预置的灯具的方法)中更详细地描述了电池供电的遥控器的示例，其全部公开内容通过引用并入本文中。
一个或多个负载控制装置(例如，调光器110、插入式负载控制装置120、温度控制装置130和电动窗饰140)可操作以响应于从占用传感器160接收的信号来控制它们各自的电负载。占用传感器160可以被安装(例如，安装在天花板上)以覆盖足够大的区域，用于确定房间的占用状态。占用传感器160可操作以响应于检测到占用传感器160所在房间中的占用者的存在或不存在而将RF信号传输到负载控制装置，用于控制各种电负载。占用传感器160可包括内部检测器(例如热电红外(PIR)检测器)，其可操作以从空间中的占用者接收红外能量，从而感测空间中的占用状况。占用传感器160可操作以处理PIR检测器的输出，以例如通过将PIR检测器的输出与预定占用电压阈值进行比较来确定占用状况(例如，占用者存在)或空缺状况(例如，占用者不存在)当前是否正在空间中发生。替代地，内部检测器可以包括超声检测器、微波检测器或PIR检测器、超声检测器和微波检测器的任意组合。占用传感器160可以分别响应于检测到空间中的占用或空缺状况而在“占用”状态或“空缺”状态下操作。例如，如果占用传感器160处于空缺状态并且占用传感器160响应于PIR检测器确定空间被占用，则占用传感器160可以改变成占用状态。负载控制装置可以响应于作为状态改变的结果由占用传感器160传输的RF信号，并且可以相应地调节各种电负载的操作设置。具有占用传感器的RF负载控制系统的示例在共同受让的以下专利中有更详细的描述：2011年8月30日授权的美国专利第8,009,042号，名称为RADIO-FREQUENCY LIGHTING CONTROLSYSTEM WITH OCCUPANCY SENSING(具有占用感测的射频照明控制系统)；2012年7月24日授权的美国专利第8,228,184号，名称为BATTERY-POWERED OCCUPANCY SENSOR(电池供电的占用传感器)；和2012年6月12日授权的美国专利第8,199,010号，名称为METHOD ANDAPPARATUS FOR CONFIGURING A WIRELESS SENSOR(用于配置无线传感器的方法和设备)，这些专利的全部公开内容通过引用并入本文中。
负载控制装置(例如调光器110、插入式负载控制装置120、温度控制装置130和电动窗饰140)中的一个或多个可操作以响应于从日光传感器170接收的信号来控制它们各自的电负载。日光传感器170可以安装(例如，安装在天花板上)以测量日光传感器周围空间中的总光强度。日光传感器170可以响应于由内部光敏电路(例如光敏二极管)测量的总光强度。日光传感器170可操作以经由RF信号将包括表示总照明强度的值的数字消息无线传输到负载控制系统100的负载控制装置。具有日光传感器的负载控制系统的示例在共同受让的2010年9月30日公布的名称为WIRELESS BATTERY-POWERED DAYLIGHT SENSOR(无线电池供电的日光传感器)的美国专利申请公开2010/0244709号和2010年9月30日公布的名称为METHOD OF CALIBRATING A DAYLIGHT SENSOR(校准日光传感器的方法)的美国专利申请公开2010/0244706号中有更详细的描述，其全部公开内容通过引用结合于此。
负载控制系统100还可包括无线控制装置200，其可操作以向负载控制系统100中的负载控制装置(例如，调光器110、插入式负载控制装置120、温度控制装置130、电动窗饰140和/或遥控器150)中的一个或多个传输数字消息(例如，来自负载控制系统100的中央命令单元)。无线通信装置200可被配置为从一个或多个负载控制装置接收数字消息。例如，无线通信装置200可被配置为将RF消息传输到查询其操作状态的负载控制装置。无线通信装置200还可被配置为从负载控制装置接收报告其操作状态的RF消息。此外，无线通信装置200可被配置为例如向控制其相应的电负载的负载控制装置发送命令消息(例如，个性化命令消息和/或系统范围的命令消息)。如本文所述，负载控制装置可各自包括无线通信模块以便于负载控制装置与无线通信装置200之间的通信。例如，无线通信模块可以包括RF收发器和用于传输和/或接收RF信号的天线。
除了或代替与负载控制系统100中的一个或多个负载控制装置通信，无线通信装置200还可操作以与负载控制系统100外部的系统或装置通信。例如，无线通信装置200可被配置为从管理一个或多个负载控制系统100的建筑物或能量管理系统接收操作模式命令，且将那些命令中继到每一负载控制系统100中的负载控制装置。无线通信装置200可被配置为从每一负载控制系统100的负载控制装置收集数据(例如，状态信息)，且将数据传输到建筑物或能量管理系统以用于例如聚集和/或分析。无线通信装置200可以经由网络通信链路通过诸如局域网或因特网的网络连接到这些外部系统或装置。在一个或多个示例中，网络通信链路可以包括例如根据预定义通信协议(例如以太网、IP、WiFi、QS、DMX、BACnet、Modbus、LonWorks和KNX协议中的一种)操作的数字通信链路。在一个或多个示例中，网络通信链路可以包括串行数字通信链路、RS-485通信链路、RS-232通信链路、数字可寻址照明接口(DALI)通信链路或LUTRON ECOSYSTEM通信链路。
无线通信装置200可操作以使用时分技术(例如，无线通信装置200可在预定时隙期间传输数字消息)进行通信(例如，经由RF信号传输和接收数字消息)。在2008年2月19日提交的共同受让的美国专利申请第12/033,223号中更详细地描述了使用时分技术的负载控制系统中的无线通信的示例，该美国专利申请的名称为COMMUNICATION PROTOCOL FOR ARADIO-FREQUENCY LOAD CONTROL SYSTEM(用于射频负载控制系统的通信协议)，其全部公开内容通过引用并入本文中。通信可以是单向或双向的。在2012年3月8日公布的共同受让的美国专利申请公开2012/0056712号中更详细地描述了具有单向和双向通信装置的负载控制系统的示例，其名称为METHOD OF CONFIGURING A TWO-WAY WIRELESS LOAD CONTROLSYSTEM HAVING ONE-WAY WIRELESS REMOTE CONTROL DEVICES(配置具有单向无线远程控制装置的双向无线负载控制系统的方法)，其全部公开内容通过引用并入本文中。
无线通信装置200可安装在房间中，在该房间中安装有一个或多个负载控制装置(例如调光器110、插入式负载控制装置120、温度控制装置130、电动窗饰140和/或遥控器150)的。替代地，无线通信装置200也可以位于与安装有一个或多个负载控制装置的房间或位置不同的房间或位置。例如，无线通信装置200可以安装在安装有负载控制装置的房间外部的走廊中。用于安装无线通信装置200的特定位置也可以变化。例如，无线通信装置200可以安装在天花板上(例如，如图1所示)或墙上。
图2是无线通信装置200的底视图。图3是示出外壳250的无线通信装置200的侧视图。图4和图5是无线通信装置200的第一和第二截面图。图6是没有外壳250的无线通信装置的前透视图。
无线通信装置200可以包括印刷电路板(PCB)210、第一天线220、第二天线230、RF通信电路(例如，一个或多个RF收发器240)、控制电路260(例如，如图8所示)和外壳250。外壳250可以容纳一个或多个前述部件。外壳250可以安装到各种位置，包括例如天花板或墙壁。在一个或多个示例中，可以在天花板中形成开口，外壳250可以通过该开口插入并固定到天花板。在其它示例中，可以在墙壁中形成开口，外壳250可以通过该开口插入并附接到墙壁后面的结构。外壳250可包括盖252，盖252可附接(例如，卡扣)到外壳250的主体以例如在外壳250已安装之后遮盖天花板或墙壁中的开口。盖252可以具有不同的形状，包括圆形、正方形、六边形等。另外，盖252可具有中心(例如，大致中心)开口254，第一天线220可如本文所述延伸通过该开口254。
无线通信装置200可以包括可以形成在PCB 210上的平衡器212。第一天线220和第二天线230可以共用平衡器212。换句话说，平衡器212可以用作第一天线220和第二天线230的公共RF接地。PCB 210可以包括一个或多个层，并且具有不同的形状，例如圆形、正方形、矩形、多边形等(例如，包括不规则形状)。平衡器212可具有与PCB210相似或不同的形状。平衡器212可以包括一层或多层导电材料(例如铜)，并且因此可以限定一个或多个平面。例如，平衡器212可以包括一个或多个导电材料的平行层，其可以通过借助于穿过PCB 210的层的通孔镀的导电材料连接在一起。平衡器212的层可以在尺寸和/或形状上变化。当PCB210包括多层时，平衡器212的导电材料可以接触PCB 210的一个或多个层(例如，在平衡器区域内的位置)，以为位于每个PCB层上的各种PCB部件提供接地。这样，平衡器212可以用作PCB 210的接地平面(例如，或多个平行接地平面)。
图7是示例PCB(例如，PCB 210)的简化底视图，示出了第二天线230以及第一天线220和第二天线230与RF收发器240之间的连接。RF通信电路和控制电路260中的任一个或这两个可以安装在PCB210上。RF通信电路可以包括一个或多个RF收发器240，其可以实现为集成电路(IC)或其它类型的RF发射器和接收器。RF通信电路可以耦合到第一天线220和第二天线230。在一个或多个示例中，第一天线220可以耦合到收发器240中的一个，而第二天线220可以耦合到收发器240中的另一个。在一个或多个示例中，天线220、230中的任一个可耦合到多于一个收发器240，并且可操作以例如经由切换装置在多个收发器之间切换。在一个或多个示例中，天线220、230两个可耦合到同一收发器且可操作以例如通过切换装置共用收发器。
第一天线220可以具有各种结构。例如，第一天线220可以是单极天线(例如，如图4和图5所示的螺旋天线)等。根据例如使用环境的空间特性和/或无线通信装置200使用的传输频率，第一天线220可以具有各种尺寸和取向。关于尺寸，例如，第一天线220可以具有传输频率的大约四分之一波长或更小的长度(例如，对于大约434MHz的传输频率大约为6.8英寸)。关于取向，第一天线220可以例如具有从平衡器212和/或PCB 210沿基本上垂直于平衡器(例如，平衡器的一个或多个平面)和/或PCB 210的方向延伸的纵轴。在一个或多个示例中，平衡器212可以限定基本圆形的区域，并且第一天线220可以具有从平衡器212基本垂直地延伸穿过平衡器212的区域(例如，穿过盖252的中心开口254)的纵轴。在这种示例性取向的情况下，第一天线220的一部分或全部可以延伸到盖252(并因此延伸到外壳250)的外部。延伸到盖252外部的第一天线220的确切长度可以基于例如期望的美观要求和/或RF传输要求(例如期望的传输范围、信号强度等)而变化。在一个或多个示例中，无线通信装置200可以被配置为安装在天花板上，在该配置中，第一天线220可以被配置为从天花板垂直延伸。
无线通信装置200可以包括用于第一天线220的透光盖228。无线通信装置200还可以包括用于至少照明第一天线220的透光盖228的照明组件。照明组件可操作以向用户提供关于第一天线220的操作状态(例如，启动、故障状况)的反馈。照明组件可包括一个或多个视觉指示器222(例如发光二极管(LED))、光管224和/或反射部件(例如反射罩)226。
第二天线230可以不同于第一天线220的取向和/或与第一天线220间隔开。这种安排可以产生多种益处，其中包括例如极化分集。在一个或多个示例中，第二天线230可以相对于第一天线220正交取向。例如，第二天线可以位于基本上平行于平衡器212(例如，平衡器212的至少一层)和/或PCB 210的平面中，而第一天线220可以从平衡器212和/或PCB 210垂直延伸。第二天线230所在的平面可以是与平衡器212层相同的平面(例如，与平衡器层共面)或与平衡器不同的平面。在一个或多个示例中，第二天线230可以定位在PCB 210上。替代地，第二天线230可以不位于PCB 210上，但是仍然可以在基本上平行于平衡器212和/或PCB 210的平面中延伸。例如，第二天线230可以在基本上平行于平衡器212和/或PCB 210的平面中围绕外壳250的内表面延伸。
第二天线230可以位于PCB 210上的在平衡器212区域之外的区域中(例如，如图7所示)。例如，平衡器212和/或PCB 210可以包括基本圆形的周边(例如，限定基本圆形的区域)，并且第二天线230也可以基本圆形的方式沿着平衡器212(例如，和/或PCB 210)的周边定位在平衡器212的区域之外。第二天线230的轮廓可以基本上类似于平衡器212(例如，和/或PCB 210)的轮廓(例如，外围)。替代地，第二天线230可以具有与平衡器212(例如，和/或PCB 210)的轮廓不同的轮廓。例如，平衡器212和/或PCB 210可以包括基本圆形的周边，并且第二天线230可以以非圆形方式(例如，形成开放或封闭的多边形，或者甚至绕平衡器212(例如，和/或PCB 210)的周边成之字形)沿着平衡器212(例如，和/或PCB 210)的周边延伸，或者反之亦然。
第二天线230可以沿着平衡器212(和/或PCB 210)的周边的一部分或全部延伸。第二天线230的确切长度可以基于诸如期望阻抗、传输频率、带宽、方向性、效率、增益辐射模式、两个天线220、230之间的极化和/或两个天线220、230之间的RF隔离之类的因素来调节。例如，第二天线230可以包括两个或更多个部分(例如，如图7所示)，并且无线通信装置可以包括用于改变天线220、230的传输频率(例如，从434MHz到868MHz或反之亦然)的一个或多个跳线(jumper)232。例如，可以通过移除跳线232以断开第二天线230的部分并且用较短单极天线替换第一天线220(例如，因此改变第一天线220和第二天线230的长度)来改变传输频率。此外，第一天线220和第二天线230可以以双谐振为特征，并且可以被配置为以两种不同的传输频率(例如434MHz和868MHz)操作。此外，第一天线220和第二天线230可以被配置为以其它传输频率操作，例如2.4GHz。
第二天线230可以与第一天线220间隔开。如本文的一个或多个示例中所述，第一天线220可以在基本上位于平衡器212和/或PCB 210中心的点处(例如，通过盖252的中心开口254)从平衡器212和/或PCB 210延伸。第二天线可以以本文所述的方式沿着平衡器212(例如和/或PCB 210)的周边定位。因此，两个天线可以彼此间隔一定距离，该距离的值可以取决于例如平衡器212和/或PCB 210的尺寸和/或无线通信装置200的传输频率。例如，可以确定平衡器212和/或PCB 210的尺寸，使得两个天线220、230可以间隔开小于天线传输频率波长的四分之一(例如，对于约434MHz的传输频率，小于约6.8英寸)，同时在两个天线220、230之间保持适当量的RF隔离(例如，大于约15dB的隔离，例如，大于约24dB的隔离)。
图8是根据本文描述的一个或多个示例的无线通信装置200的简化框图。RF通信电路(例如，RF收发器240)可以以第一传输频率经由第一天线220传输第一无线信号，并且可以以第二传输频率经由第二天线230传输第二无线信号。第一和第二传输频率可以彼此相同或不同。例如，第一天线220和第二天线230都可以以大约434MHz或大约868MHz进行传输。替代地，天线之一(例如，第一天线220)可以以大约434MHz进行传输，而天线中的另一个(例如，第二天线230)可以以大约868MHz进行传输，或者反之亦然。此外，第一传输频率和/或第二传输频率可以小于1GHz。无线通信装置200可采用一个或多个算法来将两个天线220、230用于多输入多输出(MIMO)技术，例如空间复用、传输分集等。
控制电路260可以耦合到RF通信电路，并且可操作以根据例如本文所述的一种或多种时分技术使RF通信电路在预定时隙中传输消息。例如，控制电路260可以操作以在两个不同的相应时隙中在两个天线220、230上传输消息。在一个或多个示例中，控制电路260可以使得第一RF信号在第一时隙中经由第一天线220传输，并且使得第二RF信号在第二时隙中经由第二天线230传输。第一和第二RF信号可以包括相同的数字消息(例如，相同的命令、查询、数据等)。第一时隙和第二时隙可以不重叠，并且第一时隙可以紧接在第二时隙之前发生。在一个或多个示例中，控制电路260可以使得第一RF信号和第二RF信号在例如从多个非重叠时隙中选择的随机选择的时隙中传输。在一个或多个示例中，负载控制系统100可包括多于一个无线通信装置(例如，无线通信装置200)，且额外无线通信装置可操作以在额外时隙(例如，不同于第一时隙和第二时隙)中传输。
控制电路260可操作以使得RF通信电路在单个时隙中同时经由第一天线220和第二天线230两个天线接收由负载控制装置(例如调光器110、插入式负载控制装置120、温度控制装置130、电动窗饰140和/或遥控器150等)之一传输的RF信号。控制电路260可以使无线通信装置200例如通过解码由第一天线220接收的RF信号(例如，第一接收信号)和由第二天线230接收的RF信号(例如，第二接收信号)来响应第一和第二接收信号两个信号，并且响应首先解码的信号。控制电路260可操作以确定第一和第二接收信号中的哪一个具有较大信号强度，并响应具有较大信号强度的信号。此外，控制电路260可操作以组合第一和第二接收信号并响应组合信号。
在一个或多个示例中，控制电路260可以使用一个或多个算法来允许为两个天线220、230中的每个相应天线分配一个或多个传输时隙。例如，控制电路260可以向第一RF收发器分配两个天线220、230之一的一个或多个传输时隙，并且可以向第一RF收发器分配两个天线220、230中的第二个天线的相同的传输时隙，或者一个或多个不同的传输时隙。控制电路260可以向第二RF收发器分配两个天线220、230中的一个或两个的一个或多个传输时隙，其可以不同于分配给第一RF收发器的传输时隙。两个天线220、230可用于从无线通信装置200可与之通信的一个或多个负载控制装置(例如，调光器110、插入式负载控制装置120、温度控制装置130、电动窗饰140和/或遥控器150等)接收信号。例如，控制电路260所采用的算法可评估分别与两个天线220、230相关联的校验和或其它质量控制测量值，以确定经由两个天线220、230接收的哪些信号(或分组等)可以更可靠和/或可以满足预定质量阈值。
尽管图8示出了分别耦合到两个天线220、230的两个RF收发器240，但是一个RF收发器可以通过RF开关用于两个天线220、230也在本公开的范围内。控制电路260可以能够控制RF开关的位置，以及两个天线220、230中的哪一个耦合到RF收发器并且因此在传输RF信号。控制电路260可操作以将RF开关控制到第一位置以将RF收发器耦合到第一天线220以在第一时隙中传输第一无线信号，并且将RF开关控制到第二位置以将RF收发器耦合到第二天线230以在第二时隙中传输第二无线信号，这可紧接在第一时隙之后发生。当无线通信装置200不在传输RF信号时，控制电路260可以将RF开关锁定在一个位置，使得天线220、230中只有一个能够接收RF信号。
控制电路260可以使用一个或多个算法来控制从两个天线220、230传输的一个或多个RF信号的广播传输功率，例如，因为对无线电传输功率存在监管限制。在一个或多个示例中，控制电路260可以使用两个天线220、230以调节的传输功率限制或低于调节的传输功率限制来分别传输信号，从而有效地增加无线通信装置200所使用的一个或多个RF收发器的传输范围。
这里描述的控制电路260可以由电源261供电，并且可以包括微处理器和/或其它类型的集成电路。例如，控制电路260可以包括微处理器、微控制器、可编程逻辑器件(PLD)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或任何合适的处理装置或控制电路。无线通信装置200还可以包括用于存储无线通信装置200的操作特性的存储器262，并且控制电路260可以可操作地耦合到存储器262。存储器262可以实现为外部集成电路(IC)或控制电路260的内部部分。此外，控制电路260可操作以接收来自按钮264的用户输入并照亮视觉指示器266以提供反馈(例如，通过照亮第一天线220的透光盖228)。此外，控制电路260可操作以经由通信电路268(例如以太网通信电路)和网络连接端口连接到网络通信链路，所述通信电路268和网络连接端口均可以是无线通信装置200的一部分。

Claims (34)

1.一种在用于控制一个或多个电负载的负载控制系统中使用的无线通信装置，所述无线通信装置包括：
平衡器；
第一天线，所述第一天线具有基本上垂直于所述平衡器延伸的纵轴；
可调节长度的第二天线，所述第二天线在基本上平行于所述平衡器的平面中延伸，其中，所述平衡器用作所述第一天线和所述第二天线的公共射频接地；和
射频通信电路，所述射频通信电路耦合到所述第一天线和所述第二天线，用于以传输频率经由所述第一天线传输第一无线信号，并且以所述传输频率经由所述第二天线传输第二无线信号，其中，所述第二天线在所述平衡器的区域之外的区域中沿着所述平衡器的周边延伸。
2.根据权利要求1所述的无线通信装置，其中，所述第二天线与所述平衡器基本上共面。
3.根据权利要求1所述的无线通信装置，其中，所述平衡器包括基本上圆形的周边。
4.根据权利要求3所述的无线通信装置，其中，所述第二天线以基本上圆形的方式沿着所述平衡器的所述周边延伸。
5.根据权利要求1所述的无线通信装置，其中，所述第二天线沿着所述平衡器的所述周边的一部分延伸。
6.根据权利要求1所述的无线通信装置，其中，所述第二天线具有与所述平衡器的轮廓基本上不同的轮廓。
7.根据权利要求1所述的无线通信装置，其中，所述平衡器包括多层导电材料，所述多层导电材料中的每一层限定平面。
8.根据权利要求7所述的无线通信装置，其中，所述第二天线与所述平衡器的平面之一基本上共面。
9.根据权利要求1所述的无线通信装置，其中，所述第一天线和所述第二天线间隔开小于所述传输频率的波长的四分之一。
10.根据权利要求1所述的无线通信装置，还包括：
控制电路，所述控制电路耦合到所述射频通信电路，用于使所述射频通信电路在第一时隙中传输所述第一无线信号，并且在第二时隙中传输所述第二无线信号。
11.根据权利要求1所述的无线通信装置，其中，所述平衡器被配置为用作接地平面。
12.根据权利要求1所述的无线通信装置，还包括：
印刷电路板，所述印刷电路板包括所述平衡器；
其中，所述第二天线位于所述印刷电路板上，并且所述第二天线沿着所述印刷电路板的周边的至少一部分延伸。
13.根据权利要求1所述的无线通信装置，其中，所述第一天线包括螺旋天线。
14.根据权利要求1所述的无线通信装置，其中，所述无线通信装置被配置为安装在天花板上，并且其中，所述第一天线被配置为从所述天花板垂直延伸。
15.根据权利要求9所述的无线通信装置，其中，所述第一天线与所述第二天线之间的RF隔离大于约15dB。
16.根据权利要求9所述的无线通信装置，其中，所述第一天线与所述第二天线之间的RF隔离大于约24dB。
17.根据权利要求1所述的无线通信装置，其中，所述传输频率小于1GHz。
18.根据权利要求1所述的无线通信装置，还包括用于改变所述第一天线和所述第二天线的所述传输频率的跳线。
19.一种无线通信装置，包括：
平衡器；
第一天线，所述第一天线具有在基本上垂直于所述平衡器的方向上延伸的纵轴；
可调节长度的第二天线，所述第二天线在基本上平行于所述平衡器的平面中延伸，其中，所述平衡器用作所述第一天线和所述第二天线的公共射频接地；和
射频通信电路，所述射频通信电路耦合到所述第一天线和所述第二天线，用于以传输频率经由所述第一天线传输第一无线信号，并且以所述传输频率经由所述第二天线传输第二无线信号；
其中，所述第一天线和所述第二天线间隔开小于所述传输频率的波长的四分之一。
20.根据权利要求19所述的无线通信装置，还包括：
控制电路，所述控制电路耦合到所述射频通信电路，用于使所述射频通信电路在第一时隙中传输所述第一无线信号，并且在第二时隙中传输所述第二无线信号。
21.根据权利要求19所述的无线通信装置，其中，所述第二天线与所述平衡器的平面基本上共面。
22.根据权利要求19所述的无线通信装置，其中，所述平衡器被配置为用作接地平面。
23.根据权利要求19所述的无线通信装置，其中，所述第二天线在所述平衡器的区域之外的区域中沿着所述平衡器的周边延伸。
24.根据权利要求19所述的无线通信装置，还包括：
印刷电路板，所述印刷电路板包括所述平衡器；
其中，所述第二天线位于所述印刷电路板上，并且所述第二天线沿着所述印刷电路板的周边的至少一部分延伸。
25.根据权利要求19所述的无线通信装置，其中，所述无线通信装置被配置为安装在天花板上，并且其中，所述第一天线被配置为从所述天花板垂直延伸。
26.根据权利要求19所述的无线通信装置，其中，所述第一天线在基本上位于所述平衡器中心的点处从所述平衡器延伸。
27.根据权利要求19所述的无线通信装置，其中，所述第一天线的长度近似等于所述传输频率的波长的四分之一。
28.根据权利要求19所述的无线通信装置，其中，所述传输频率小于1GHz。
29.一种在用于控制一个或多个电负载的负载控制系统中使用的无线通信装置，所述无线通信装置包括：
限定基本上圆形区域的平衡器；
第一天线，所述第一天线具有在基本上垂直于所述平衡器的方向上从所述平衡器的区域延伸的纵轴；
可调节长度的第二天线，所述第二天线以基本上圆形的方式在所述平衡器的区域之外的区域中并且基本上平行于所述平衡器延伸，其中，所述平衡器用作所述第二天线和所述第一天线的公共射频接地；
射频通信电路，所述射频通信电路耦合到所述第一天线和所述第二天线，用于以传输频率经由所述第一天线传输第一无线信号，并且以所述传输频率经由所述第二天线传输第二无线信号；和
控制电路，所述控制电路耦合到所述射频通信电路，用于使所述射频通信电路在第一时隙中传输所述第一无线信号，并且在第二时隙中传输所述第二无线信号。
30.根据权利要求29所述的无线通信装置，其中，所述第二天线与所述平衡器的平面基本上共面。
31.根据权利要求29所述的无线通信装置，其中，所述平衡器被配置为用作接地平面。
32.根据权利要求29所述的无线通信装置，其中，所述第二天线沿着所述平衡器的周边的一部分延伸。
33.根据权利要求29所述的无线通信装置，还包括：
印刷电路板，所述印刷电路板包括所述平衡器；
其中，所述第二天线位于所述印刷电路板上，并且所述第二天线沿着所述印刷电路板的周边的至少一部分延伸。
34.根据权利要求29所述的无线通信装置，其中，所述第一天线与所述第二天线之间的距离小于所述传输频率的波长的四分之一。
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