CN113009240B - 适配成检测外部天线的存在的电气装备 - Google Patents

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Abstract

一种电气装备，包括：内部天线(13)；外部连接器(14)；第一无线电模块(11)；第二无线电模块(12)；使第二无线电模块能连接到外部连接器的RF链路(20)；检测器设备(26)，其被布置成当经由RF链路(20)通过外部连接器传送测试信号(St)时，产生代表外部天线是否连接到该外部连接器的检测信号；控制装置(25)，其被布置成控制第二无线电模块以使其生成测试信号并经由RF链路传送测试信号，采集检测信号，并取决于检测信号来将第一无线电模块(11)连接到外部连接器(14)或与外部连接器(14)断开连接。

Description

适配成检测外部天线的存在的电气装备
技术领域
本发明涉及包括能够使用内部天线或外部天线(如果此外部天线连接到电气装备)操作的无线电模块的电气装备的领域。
背景技术
某些种类的电气装备，并且尤其是某些智能仪表和某些网关，包括无线电模块，该无线电模块能够使用包括在该电气装备中的内部天线进行操作，或使用添加到该电气装备并连接到该电气装备的为此目的提供的外部连接器的外部天线进行操作。
作为示例，无线电模块可以是蜂窝无线电模块，并且外部连接器可以是同轴连接器。
使用外部天线能改善电气装备对数据的接收和传输。因此，并且举例而言，当电表将被安装在蜂窝网络覆盖不良的位置(例如，在地下室中)时，外部天线被连接到该电表以使其能够更有效地传送上行链路数据和接收下行链路数据。
因此，检测外部天线是否连接到电气装备的外部连接器以便能够在存在外部天线时将无线电模块连接到外部天线是适当的。
在现有技术中，已知以下解决方案用于检测连接到同轴连接器类型的外部连接器的外部天线的存在。
“机械”解决方案可在图1中看到。电气装备件1具有蜂窝无线电模块2、内部天线3、以及包含开关5的同轴连接器4(例如，超小型版本A(SMA)连接器)。同轴连接器4以机械方式操作来检测外部天线6的连接或外部天线6所连接的电缆的连接。
在“光学”解决方案中，布置在同轴连接器下游的光学链路检测由于插入外部天线或与外部天线连接的电缆而引起的障碍。
在“电气”解决方案中，直流(DC)信号因配备有直流电阻器的外部天线的存在而被中断。
在“无线电传输”解决方案中，无线电模块的传输被激活，并且所传送信号的反射被测量。
在“无线电接收”解决方案中，在无线电模块的两个信道(即包括内部天线的信道和包括同轴连接器的信道)上接收的信号的功率之间进行比较。
这些检测技术引起了以下问题。
“机械”解决方案需要特殊的同轴连接器，它们笨重、价格昂贵(大约是传统同轴连接器价格的三倍)，而且难以合并到印刷电路上。该解决方案的主要功能缺陷在于，在外部天线或连接到同轴连接器的电缆松动的情况下，会出现机械抖动。此外，当存在同轴电缆时，不可能检测到在同轴电缆的末端是否存在天线。尽管存在上述鲁棒性不足，但该方法仍是最简单的，并且当无线电模块是蜂窝类型时它被非常广泛地使用。
“光学”解决方案不稳健，因为各元素(例如，灰尘)会阻碍光学链路。
如上所述，“电气”解决方案需要使用外部天线，这些天线的特殊之处在于它们配备有直流电阻，从而大大限制了可被选择的外部天线。
“无线电传输”解决方案构成了目前最可靠的技术。然而，该解决方案不适用于蜂窝无线电模块。具体而言，对连续波信号的传送只在“测试”模式下被准许，这不能在现场设置。等待传送具有标准信令的信号(即，符合第三代伙伴项目(3GPP)协议和无线电标准的信号)可能花费很长时间(如果必需扫描若干技术(诸如举例而言，第二代、第三代和第四代(2G、3G和4G)技术)，则最长达1小时)。
“无线电接收”解决方案不是非常可靠，因为它很大程度上取决于外部条件(网络质量、瞬时噪声、电气装备的直接环境，等等)。
发明目的
本发明的目的是提供一种如上所述使得检测外部天线连接到电气装备成为可能的解决方案，所述解决方案没有呈现出上述缺陷。
发明内容
为了实现这一目的，提供了一种电气装备，包括：
·内部天线；
·电气装备外部的天线能连接到的外部连接器；
·第一无线电模块；
·第二无线电模块；
·使第二无线电模块能连接到外部连接器的射频(RF)链路；
·检测器设备，其被布置成当经由RF链路通过外部连接器传送测试信号时，产生代表外部天线是否连接到该外部连接器的检测信号；
·控制装置，其被布置成控制第二无线电模块以使得它生成测试信号并经由RF链路传送测试信号，采集检测信号，以及取决于检测信号,在外部天线连接到外部连接器的情况下将第一无线电模块连接到外部连接器，或者在外部天线没有连接到外部连接器的情况下将第一无线电模块连接到内部天线。
因而，在本发明的电气装备中，添加了用于将第二无线电模块连接到外部连接器的附加RF链路，并且第二无线电模块的存在被利用来检测用于连接到第一无线电模块的外部天线是否连接到外部连接器。
本发明的解决方案非常有利。
具体而言，本发明的解决方案是使用常规外部连接器来执行的，并且因此没有呈现出与上述“机械”解决方案的特殊连接器相关联的问题。此外，测试信号和检测信号所执行的检测用于当电缆被连接到外部连接器时检测外部天线是否连接到该电缆的另一端。
本发明的解决方案是稳健的且不会被灰尘干扰。
本发明的解决方案可被执行而不管所使用的外部天线的类型如何。
当第一无线电模块是蜂窝无线电模块时且当第二无线电模块是工业、科学和医疗(ISM)类型的无线电模块时，本发明的解决方案没有呈现出执行“无线电传输”解决方案中涉及的困难。具体而言，在任何时刻从ISM无线电模块传送测试信号是可能的，自然地假定符合ISM标准。
最后，本发明的解决方案完全在电气装备内执行，并且它不受其外部条件的干扰。
还提供了一种如上所述的电气装备，其中RF链路是传导链路。
还提供了一种如上所述的电气装备，其中RF链路是辐射链路，检测器设备包括通过RF链路连接到第二无线电模块的通信天线的链路天线。
还提供了一种如上所述的电气装备，包括包含连接到外部连接器的主RF迹线的主RF传输线，检测器设备包括包含耦合到主RF迹线的检测器RF迹线的检测器RF传输线和连接到检测器RF迹线的检测器组件。
还提供了一种如上所述的电气装备，其中检测器组件包括连接到检测器RF迹线的第一端的第一检测器组件以及连接到检测器RF迹线的第二端的第二检测器组件，第一检测器组件被布置成产生代表直接得自测试信号传输的正向功率的第一电压，第二检测器组件被布置成产生代表得自测试信号的反射的反射功率的第二电压，检测信号是从第一电压和第二电压获得的。
还提供了一种如上所述的电气装备，其中第一和第二检测器组件包括相应的第一和第二电压升压电路，随后是相应的第一和第二峰值检测器二极管。
还提供了一种如上所述的电气装备，其中主RF传输线是宽带传输线，而检测器RF传输线是调谐到测试信号的测试频率的选择性传输线。
还提供了一种如上所述的电气装备，包括开关设备，控制装置被布置成控制该开关设备以将第二无线电模块选择性地连接到外部连接器或从外部连接器断开连接，以及将第一无线电模块选择性地连接到内部天线或外部连接器。
还提供了一种如上所述的电气装备，其中开关设备包括第一双掷开关和第二双掷开关，第一双掷开关具有连接到第一无线电模块的输出的第一输入以及经由RF链路连接到第二无线电模块的输出的第二输入，且第二双掷开关具有连接到第一双掷开关的输出的输入、连接到内部天线的第一输出、以及连接到外部连接器的第二输出。
还提供了一种如上所述的电气装备，其中测试信号的测试频率被包括在第一无线电模块工作的频带中。
还提供了一种如上所述的电气装备，其中测试信号被编码以避免测试频率处的干扰信号干扰检测器设备。
还提供了一种如上所述的电气装备，其中第一无线电模块是蜂窝无线电模块，并且其中第二无线电模块是ISM无线电模块。
还提供了一种如上所述的电气装备，电气装备是仪表。
还提供了一种如上所述的电气装备，电气装备是网关。
还提供了一种检测和连接外部天线的方法，该方法在如上所述的电气装备中执行，并且包括以下步骤：
·控制第二无线电模块，以使其生成测试信号并经由RF链路通过外部连接器传送测试信号；
·采集检测信号；
·根据检测信号推断外部天线是否连接到外部连接器；以及
·如果外部天线连接到外部连接器，则将第一无线电模块连接到该连接器；否则
·将第一无线电模块连接到内部天线。
还提供了一种计算机程序，包括使上述电气装备能够执行检测和连接外部天线的上述方法的诸步骤的指令。
还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有如上所述的计算机程序。
本发明可以鉴于以下对于本发明的特定非限定性实施例的描述而被更好地理解。
附图说明
参考附图，附图中：
图1示出了用于检测外部天线的存在的现有技术“机械”解决方案；
图2示出了本发明的第一实施例中的电气装备；
图3也示出了本发明的第一实施例中的电气装备；
图4以简化方式示出了检测器设备；
图5更准确地示出了检测器设备；
图6是包括检测器设备和同轴连接器的电气电路卡的一部分的透视图；
图7示出了检测和连接方法的诸步骤；
图8是绘出正向功率曲线、反射功率曲线、以及在主RF迹线上测得的功率的曲线的图表，诸曲线是在连接外部天线时获得的；
图9是与图8的图表类似的图表，诸曲线是在没有连接外部天线时获得的；
图10包括诸图表，每一者包括第一电压曲线和第二电压曲线，诸曲线是通过使用不同驻波比(SWR)和不同阻抗进行仿真来获得的；
图11是被用于获得图10的曲线的值的表；
图12示出了本发明的第二实施例中的电气装备。
具体实施方式
参考图2到6，在这一示例中，本发明的第一实施例中的电气装备是包括外壳的电表10，该外壳将第一无线电模块11和第二无线电模块12包含在内。
在这一示例中，术语“无线电模块”被用来意指布置成通过无线电来执行通信(传送和/或接收)的模块。
第一无线电模块11是能够通过使用以下标准中的一些或全部来进行通信的蜂窝无线电模块：2G、3G、4G、Cat-M、NB-IoT，等等。
第二无线电模块12是ISM无线电模块。在这一示例中，第二无线电模块12以868.3兆赫兹(MHz)的ISM频率来操作。
电表10具有位于外壳内部的内部天线13，以及使得外部天线能够连接到电表10的外部连接器，具体而言是同轴连接器14。
应当观察到，外部天线可以直接连接到同轴连接器14，或者它可以经由电缆连接，该电缆具有外部天线所连接到的第一端和连接到同轴连接器14的第二端。
电表10包括用于将第一无线电模块11连接到内部天线13的第一主RF传输线16和用于将第二无线电模块12连接到同轴连接器14的第二主RF传输线17。
在图4到6中可以更清楚地看到第二主RF传输线17。可以看到，第二主RF传输线17具有主RF迹线18。主RF迹线18是形成在电路卡的一部分的表面上的铜迹线。电路卡该部分的表面的其余部分大部被形成接地面的铜表面19所覆盖，使得主RF迹线18在所述接地面19中延伸，同时通过未被铜覆盖的窄基板条与所述接地面19绝缘。
电表10还包括RF链路20，其使得第二无线电模块12的输出S1能够连接到同轴连接器14。在这一示例中，RF链路20是包括RF迹线或RF电缆的传导链路。
电表10还具有开关设备21，其包括第一双掷开关22和第二双掷开关23。第一双掷开关22具有连接到第一无线电模块11的输出S2的第一输入E1、以及经由RF链路20连接到第二无线电模块12的输出S1的第二输入E2、以及输出S3。第二双掷开关23具有连接到第一双掷开关22的输出S3的输入E3、经由第一主RF传输线16连接到内部天线13的第一输出S4、以及经由第二主RF传输线17连接到同轴连接器14的第二输出S5。
电表10还包括控制装置，在该示例中，控制装置包括被适配成执行用于执行用于检测和连接外部天线的下述方法的诸步骤的程序的指令的控制组件25。作为示例，控制组件是微控制器、处理器、或事实上是可编程逻辑电路(诸如现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC))。
控制组件25连接到第一双掷开关22和第二双掷开关23并且其被布置成控制它们，即将第一双掷开关22的第一输入E1或第二输入E2选择性地连接到第一双掷开关22的输出S3，以及将第二双掷开关23的输入E3选择性地连接到第二双掷开关23的第一输出S4或第二输出S5。
电表10还具有可在图4到6中更清楚地看到的检测器设备26。检测器设备26包括耦合器-检测器电路，耦合器-检测器电路包括包含耦合到主RF迹线18的检测器RF迹线28的检测器RF传输线27以及连接到检测器RF迹线28的检测器组件。
检测器组件包括连接到检测器RF迹线28的第一端的第一检测器组件以及连接到检测器RF迹线28的第二端的第二检测器组件。
第一检测器组件包括第一电压升压电路29，随后是第一峰值检测器二极管30和电阻-电容(RC)网络37。第二检测器组件包括第二电压升压电路31，随后是第二峰值检测器二极管32和RC网络41。
第一电压升压电路29包括连接到检测器RF迹线28的第一端的第一电容器35和第一峰值检测器二极管30所连接到的第一电感-电容器(LC)电路36。同样，第二电压升压电路31包括连接到检测器RF迹线28的第二端的第二电容器39和第二峰值检测器二极管32所连接到的第二LC电路40。
由于存在第一检测器组件和第二检测器组件，检测器RF传输线27是调谐到上述ISM频率(868.3MHz)的选择性传输线。因此，耦合器-整流器同样调谐到ISM频率。
相反，第二主RF传输线17是宽带传输线。
下面详细描述在电表10中执行的用于检测和连接外部天线的方法。该方法主要步骤的顺序可在图7中看到。
默认地，第一双掷开关22和第二双掷开关23具有如下配置以使得：第二无线电模块12的输出S1连接到同轴连接器14(经由RF链路20和第二主RF传输线17；步骤E1)。因此，第一双掷开关22的第二输入E2连接到第一双掷开关22的输出S3，并且第二双掷开关23的第二输出S5连接到第二双掷开关23的输入E3并从而连接到第一双掷开关22的第二输入E2。
然后，控制组件25控制第二无线电模块12，以使其生成测试信号St并经由RF链路20通过同轴连接器14传送测试信号St(步骤E2)。
测试信号St的测试频率是ISM频率868.3MHz。应当观察到，如在该示例中，优选的是测试信号St的测试频率被包括在第一无线电模块11操作的频带中。
随后，检测器设备26产生表示外部天线是否连接到同轴连接器14的检测信号(步骤E3)。检测信号由控制组件25采集。
在该示例中，检测信号是从跨RC网络37的端子产生的第一电压V1和从跨RC网络41的端子产生的第二电压V2获得的。具体而言，在该示例中，检测信号等于：
V2-V1。
控制组件25采集、数字化并分析第一电压V1和第二电压V2。
第一电压V1代表正向功率，从检测器RF迹线28的第一端获得，且得自测试信号St的正向传输。
第二电压V2代表反射功率，从检测器RF迹线28的第二端获得，并得自测试信号St被反射，因变于配置，从同轴连接器14本身反射或者从同轴连接器14和外部天线(以及连接到同轴连接器14和外部天线的电缆，如果有的话)反射。
在图8中可以看到，当连接形成调谐负载的外部天线时，测试频率下的正向功率Pf远大于反射功率Pr。相比之下，在图9中可以看到，当外部天线未连接时，正向功率Pf和反射功率Pr非常接近。在图8和9的图表中，曲线Pl对应于在主RF迹线18上检测到的功率。
因此，第二电压V2和第一电压V1之差形成代表外部天线是否连接到同轴连接器14的检测信号。
控制组件25将检测信号(即第二电压V2和第一电压V1之差)与预定检测阈值Vth进行比较。
如果以下成立：
V2-V1<Vth
则控制组件25检测到外部天线没有连接。
相反，如果以下成立：
V2-V1≥Vth
则控制组件25检测到外部天线被连接(步骤E4)。
如果控制组件25检测到外部天线没有连接，则控制组件25控制第一双掷开关22和第二双掷开关23，以使得第一无线电模块11的输出S2连接到内部天线13。
如果控制组件25检测到外部天线被连接，则控制组件25控制第一双掷开关22和第二双掷开关23，以使得第一无线电模块11的输出S2连接到同轴连接器14并且因而连接到外部天线(步骤E5)。
应当观察到，预定检测阈值Vth的值是根据在多个配置中进行的测量来确定的，每一配置对应于同轴连接器14的一可能端接。
在第一配置中，给出：
SWR＝1
这对应于完美匹配的外部天线(50欧(Ω)负载)的驻波比。
在第二配置中，给出：
SWR＝2
这对应于良好匹配的外部天线(信号的90％从同轴连接器14传递到外部天线)的驻波比。
在第三配置中，给出：
SWR＝3
这对应于较差质量的外部天线(这一情形是可能的使用情形，因为大多数多频带外部天线具有这一量级的质量)。
在第四配置中，给出：
SWR是无穷大
这对应于开路并且因而对应于外部天线的缺失。应当观察到，在电缆使其第二端连接到同轴连接器14但其第一端没有连接外部天线时这也适用。
预定检测阈值因变于负载类型以甚至普通外部天线(呈现出SWR为3)也可被容易地检测到的方式来被优化。
有利地，测试信号St通过简单编码(例如开关键控(OOK)类型)来被编码。
这避免了在测试频率处的干扰信号干扰检测器设备26，并且具体而言，这使得不可能基于接收到的干扰信号作出决定。
这使得两个状态之间的区别更加稳健。
以下描述在检测器设备26上针对不同SWR值和使用不同阻抗值执行的仿真的结果。
图表G1对应于SWR等于1且主RF迹线18的第二端(连接到同轴连接器14)处的阻抗等于50Ω。图表G2对应于SWR等于1且主RF迹线18的第一端(连接到开关设备21)处的阻抗等于50Ω。
在图表G1上，第一电压V1的曲线是从图11中的表中的C1列中的值获得的。第二电压V2的曲线是从图11的表中的C2列中的值获得的。
在图表G2上，第一电压V1的曲线是从图11中的表中的C3列中的值获得的。第二电压V2的曲线是从图11的表中的C4列中的值获得的。
C0列包含在第二主RF传输线17上检测到的功率的值(以分贝(dB)为单位)。在各图表中，这些值沿横轴绘出。
图表G3对应于SWR等于2，且主RF迹线18的第二端处的阻抗等于25Ω。图表G4对应于SWR等于2，且主RF迹线18的第二端处的阻抗等于100Ω。
在图表G3上，第一电压V1的曲线是从图11中的表中的C5列中的值获得的。第二电压V2的曲线是从图11的表中的C6列中的值获得的。
在图表G4上，第一电压V1的曲线是从图11中的表中的C7列中的值获得的。第二电压V2的曲线是从图11的表中的C8列中的值获得的。
图表G5对应于SWR等于3，且主RF迹线18的第二端处的阻抗等于16.5Ω。图表G6对应于SWR等于3，且主RF迹线18的第二端处的阻抗等于150Ω。
在图表G5上，第一电压V1的曲线是从图11中的表中的C9列中的值获得的。第二电压V2的曲线是从图11的表中的C10列中的值获得的。
在图表G6上，第一电压V1的曲线是从图11中的表中的C11列中的值获得的。第二电压V2的曲线是从图11的表中的C12列中的值获得的。
图表G7对应于SWR等于无穷大，且主RF迹线18的第二端处的阻抗等于0Ω。图表G8对应于SWR等于无穷大，且主RF迹线18的第二端处的阻抗等于无穷大。
在图表G7上，第一电压V1的曲线是从图11中的表中的C13列中的值获得的。第二电压V2的曲线是从图11的表中的C14列中的值获得的。
在图表G8上，第一电压V1的曲线是从图11中的表中的C15列中的值获得的。第二电压V2的曲线是从图11的表中的C16列中的值获得的。
可以看到，第一电压V1和第二电压V2之间的可检测差至少为6dB(对于普通外部天线)，且对于匹配良好的外部天线是9dB。该差远大于没有外部天线的情形，这留下了用于定义稳健的预定检测阈值Vth的舒适裕度。因此，检测外部天线的存在或缺失既稳健又可靠。
参考图12，第二实施例中的电气装备同样是电表50。
电表50具有第一无线电模块51(它是蜂窝式的)、第二无线电模块52(它是ISM)、内部天线53以及同轴连接器54。
在这一实施例中，使第二无线电模块52能够连接到同轴连接器54的RF链路是辐射链路。检测器设备55具有通过RF链路连接到第二无线电模块52的通信天线57的链路天线56。通信天线57被调谐到测试频率，该测试频率是第二无线电模块52的ISM频率。
自然地，本发明不限于所描述的实施例，而是涵盖了落入由权利要求书限定的本发明范围内的任何变型。
在其中执行本发明的电气装备不必一定是电表，而可以是任何其他类型的仪表，且甚至可以是仪表以外的任何电气装备，例如网关。
在上述描述中，说明了控制组件控制第二无线电模块，以使其生成测试信号并经由RF链路传送测试信号，采集检测信号，并且取决于检测信号来控制开关设备。自然地，这些操作可由多个不同组件执行。
第一无线电模块不必一定是蜂窝无线电模块，且第二无线电模块不必一定是ISM模块。

Claims (16)

1.一种电气装备，包括：
内部天线(13)；
被布置成连接到所述电气装备(10)外部的天线的外部连接器(14)；
第一无线电模块(11)；
第二无线电模块(12)；
每一无线电模块被布置成经由无线电传输来实现通信；
将所述第二无线电模块连接到所述外部连接器的RF链路(20)；
检测器设备(26)，其被布置成当经由所述RF链路(20)通过所述外部连接器传送测试信号(St)时，产生代表所述外部天线是否连接到所述外部连接器的检测信号；
控制装置(25)，其被布置成控制所述第二无线电模块以使得它生成所述测试信号并经由所述RF链路传送所述测试信号，采集所述检测信号，以及取决于所述检测信号,在所述外部天线连接到所述外部连接器的情况下将所述第一无线电模块(11)连接到所述外部连接器(14)，或者在所述外部天线没有连接到所述外部连接器(14)的情况下将所述第一无线电模块(11)连接到所述内部天线(13)。
2.如权利要求1所述的电气装备，其特征在于，所述RF链路(20)是传导链路。
3.如权利要求1所述的电气装备，其特征在于，所述RF链路是辐射链路，所述检测器设备(55)包括通过所述RF链路连接到所述第二无线电模块(52)的通信天线(57)的链路天线(56)。
4.如任一前述权利要求所述的电气装备，其特征在于，包括包含连接到所述外部连接器(14)的主RF迹线(18)的主RF传输线(17)，所述检测器设备(26)包括包含耦合到所述主RF迹线(18)的检测器RF迹线(28)的检测器RF传输线(27)和连接到所述检测器RF迹线(28)的检测器组件。
5.如权利要求4所述的电气装备，其特征在于，所述检测器组件包括连接到所述检测器RF迹线(28)的第一端的第一检测器组件以及连接到所述检测器RF迹线(28)的第二端的第二检测器组件，所述第一检测器组件被布置成产生代表直接得自所述测试信号(St)传输的正向功率的第一电压(V1)，所述第二检测器组件被布置成产生代表得自所述测试信号(St)的反射的反射功率的第二电压(V2)，所述检测信号是从所述第一电压(V1)和所述第二电压(V2)获得的。
6.如权利要求5所述的电气装备，其特征在于，所述第一检测器组件(29)包括相应第一电压升压电路，随后是相应的第一峰值检测器二极管(30)，所述第二检测器组件(31)包括相应第二电压升压电路，随后是相应的第二峰值检测器二极管(32)。
7.如权利要求4所述的电气装备，其特征在于，所述主RF传输线(17)是宽带传输线，而所述检测器RF传输线(27)是调谐到所述测试信号的测试频率的选择性传输线。
8.如权利要求1到3中的任一项所述的电气装备，其特征在于，包括开关设备(21)，所述控制装置被布置成控制所述开关设备以将所述第二无线电模块(12)选择性地连接到所述外部连接器(14)或从所述外部连接器断开连接，以及将所述第一无线电模块(11)选择性地连接到所述内部天线(13)或所述外部连接器(14)。
9.如权利要求8所述的电气装备，其特征在于，所述开关设备(21)包括第一双掷开关(22)和第二双掷开关(23)，所述第一双掷开关具有连接到所述第一无线电模块的输出(S2)的第一输入(E1)以及经由所述RF链路(20)连接到所述第二无线电模块的输出(S1)的第二输入(E2)，且所述第二双掷开关具有连接到所述第一双掷开关的输出(S3)的输入(E3)、连接到所述内部天线(13)的第一输出(S4)、以及连接到所述外部连接器(14)的第二输出(S5)。
10.如权利要求1到3中的任一项所述的电气装备，其特征在于，所述电气装备被布置成使得所述测试信号的测试频率被包括在所述第一无线电模块(11)工作的频带中。
11.如权利要求1到3中的任一项所述的电气装备，其特征在于，所述电气装备被布置成使得所述测试信号被编码以避免测试频率处的干扰信号干扰所述检测器设备(26)。
12.如权利要求1到3中的任一项所述的电气装备，其特征在于，所述第一无线电模块是蜂窝无线电模块，并且其中所述第二无线电模块是ISM无线电模块。
13.如权利要求1到3中的任一项所述的电气装备，其特征在于，所述电气装备是仪表。
14.如权利要求1到3中的任一项所述的电气装备，其特征在于，所述电气装备是网关。
15.一种检测和连接外部天线的方法，所述方法在如任一前述权利要求所述的电气装备中执行且包括以下步骤：
·控制所述第二无线电模块(12)，以使其生成所述测试信号并经由所述RF链路(20)通过所述外部连接器传送所述测试信号；
·采集所述检测信号；
·根据所述检测信号推断所述外部天线是否连接到所述外部连接器；
·如果所述外部天线连接到所述外部连接器，则将所述第一无线电模块连接到所述连接器；否则
·将所述第一无线电模块连接到所述内部天线。
16.一种其上存储有包括指令的计算机程序的计算机可读存储介质，所述指令用于使得如权利要求1到14中的任一项所述的电气装备执行如权利要求15所述的检测和连接外部天线的方法的诸步骤。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005094154A2 (en) * 2004-03-31 2005-10-13 Kamstrup A/S Method and device for detecting an external antenna
CN1993895A (zh) * 2004-07-30 2007-07-04 三星电子株式会社 在支持数字多媒体广播业务的移动终端中检测外部天线的设备和方法
CN101292550A (zh) * 2005-10-17 2008-10-22 施克莱无线公司 在诸如pc-卡调制解调器的装置中的内部和外部天线之间进行切换的方法和设备
CN101375526A (zh) * 2005-12-19 2009-02-25 索尼爱立信移动通讯股份有限公司 用于实施天线分集的系统和方法
WO2013089553A1 (en) * 2011-12-16 2013-06-20 Mimos Berhad A system and method to detect and switch between internal and external antennas
WO2019162432A1 (fr) * 2018-02-22 2019-08-29 Sagemcom Energy & Telecom Sas Equipement electrique comportant une premiere partie et une deuxieme partie isolee electriquement de la premiere partie

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7930010B2 (en) * 2007-10-25 2011-04-19 Sony Ericsson Mobile Communications Ab Automatic antenna identification and configuration, and device including the same
US20150116162A1 (en) * 2013-10-28 2015-04-30 Skycross, Inc. Antenna structures and methods thereof for determining a frequency offset based on a differential magnitude
US9929771B2 (en) * 2016-02-05 2018-03-27 Apana Inc. Low power, centralized data collection

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005094154A2 (en) * 2004-03-31 2005-10-13 Kamstrup A/S Method and device for detecting an external antenna
CN1993895A (zh) * 2004-07-30 2007-07-04 三星电子株式会社 在支持数字多媒体广播业务的移动终端中检测外部天线的设备和方法
CN101292550A (zh) * 2005-10-17 2008-10-22 施克莱无线公司 在诸如pc-卡调制解调器的装置中的内部和外部天线之间进行切换的方法和设备
CN101375526A (zh) * 2005-12-19 2009-02-25 索尼爱立信移动通讯股份有限公司 用于实施天线分集的系统和方法
WO2013089553A1 (en) * 2011-12-16 2013-06-20 Mimos Berhad A system and method to detect and switch between internal and external antennas
WO2019162432A1 (fr) * 2018-02-22 2019-08-29 Sagemcom Energy & Telecom Sas Equipement electrique comportant une premiere partie et une deuxieme partie isolee electriquement de la premiere partie

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