TWI455504B - 通訊裝置及方法 - Google Patents

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TWI455504B
TWI455504B TW093132757A TW93132757A TWI455504B TW I455504 B TWI455504 B TW I455504B TW 093132757 A TW093132757 A TW 093132757A TW 93132757 A TW93132757 A TW 93132757A TW I455504 B TWI455504 B TW I455504B
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John Talbot Boys
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Auckland Uniservices Ltd
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    • H04B5/20—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems characterised by the transmission technique; characterised by the transmission medium
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    • H—ELECTRICITY
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Description

通訊裝置及方法
本發明發明通訊裝置及方法，且尤其是但不特別與或一或更多可移動裝置間之通訊有關。
在許多應用中，在一傳輸線上與相對該傳輸線為可移動之一裝置需要高頻寬通訊。
一實例為如一醫院環境中之通訊網路，在醫院各處之成像設備需傳輸或接收高容量資料。這在該設備和傳輸線之間難以提供適當之實際連結。如需移動設備在各種實際地點使用時，這問題即複雜。
為一實例為與從例如為HID/HPT(高效率電感式電力分佈/電感式電力傳輸)之激能軌所供電之拾訊裝置通訊。HID/IPT系統在許多實際應用上非常普遍。他們可在非常嚴苛環境中工作，因其傳輸電力不需實際接觸，且因此容許如水，酸，髒污及污濁之環境危害。還有，他們本身不產生有害殘餘物。
結果，可在提供高度可靠性並免除油漆和污氣之工廠中操作HID/IPT系統。他們亦可在潔淨水準非常高且HID/IPT系統相容之潔淨室中操作。
與由一HID/IPT系統所供電裝置通之能力變成愈形重要。HID/IPT系統通常傳輸電力至工作之裝置，例如，該裝置可為實施自動程序或需行進至一選定地點之台架。藉 提供裝置間及/或各裝置和一系統控制模組間之通訊裝置可使裝置要實施之工作自動化成一較大程度並吏其更有效率。
一HID/IPT系統之通訊系統必須分享與HID/IPT系統之相同優點，即至必須傳輸資訊而不需實際接觸且必須容許嚴峻環境，還有，一產生殘餘物，或電磁干擾。
HID/IPT系統本身在一寬廣環境中操作，其中，主要導電線經或線軌之電力纜線可在空氣中，水中，或甚至水泥地。在這些狀況下，不像是一特定型式之通訊系統會一體適用。
在美國專利案號6,005,475中，已發表將HID/IPT線軌同時調成兩種頻率之一種通訊系統。該系統是低成本(因不需額外導線)和適用性之優點，因有電力處亦有通訊訊號。但該技術之適用範圍有限，因利用拾訊裝置，同時調成一電力頻率和一通訊頻率之可用頻寬有限。實際上，期望小於50kHz之頻寬。該方法之優點為它可以如為木頭，水泥，水及空氣之所有HID/IPT媒體操作。然而，在許多情況下，其頻寬就是太小。
較寬頻寬之通訊系統使用例如遵守如IEEE822.11a或b標準之微波，但這些頻帶變成擁塞且微波不為HID/IPT之許多潛在使用者所接受。在工廠條件下，微波亦苦於難以捉摸。必須引入額外多樣化之裝置會增添光譜紛雜。寬頻系統亦能使用易漏饋電源。當需要寬頻時，這些基本上為分佈天線並廣為輻射，使其難以符合發射標準。易漏潰 電線亦非常昂貴。利用HID/IPT纜線亦傳播無線電訊號並使天線分佈在線軌附近加以接收訊號可使其它通訊系統經濟化。這些系統有效，但作為電力線之漏失輻射不為良好RF導體，且結果，其具有頻寬和範圍受限。
國際申請案WO 03005380中所發表之另一系統中，一資料纜線依伴在一HID/IPT系統之主要電力纜線旁。以使資料纜線和電力纜線間之耦合達最小之這種方式佈資料纜線導線，且因此降低〝串音〞。資料纜線中之資訊訊號頻率一向小於1MHz而傳輸率約為10至150kbit/s。該系統在資料纜線和電力纜線之間需非常特殊之幾何關係。
本發明之一項目的在提供克服或改善已知通訊系統一或更多不利之通訊裝置或方法。另外，本發明之一項目的在至少提供大眾一有用代替方案。
因此，本發明之一觀點在於通訊裝置，其包含：一可傳送通訊訊號之通路線徑，一配合加以接收或產生VHF或UHF通訊訊號之通訊裝置，以及一與通訊裝置相關之近場天線，該近場天線之設置接近通訊線徑，使VHF或UHF通訊訊號耦合至或自通訊裝置至通訊線徑。
最好使近場天線配合限制其間之電磁輻射。
在一較佳實施例中，雖然亦可能使用一電容性元件， 但近場天線含一感抗。
近場天線可包含部份，單圈或多圈之導電材料。該導電材料可為設在一非導電平面基底上之薄金屬線軌。
在一較佳實施例中，該導電材料包含一側邊尺度大概為5mm至15mm且縱邊尺度大概為20mm至60mm之一或更多圍導線材料。
可設有一遮護裝置加以限制電磁輻射。該遮護裝置最好包含一銅幕，且該銅幕設在耦合裝置之一邊上而通訊線路徑是設在耦合裝置之相對邊上。
該銅幕可為一低磁導磁率之導電材料構成，並設在平面基底之一邊上，其與上面設有金屬線軌之基底一邊相對。
該通訊線徑最好含形狀為具兩平行導線之纜線之傳輸線。該導線可為一絕緣網所分開。
該通訊裝置最好可沿通訊線徑移動且近場天線隨通訊裝置移動並相對於通訊線徑，允許通訊裝置接收或產生VHF或UHF通訊訊號至或自通訊線徑。
本發明之第二觀點在於-HID/IPT系統，其包含：一電源供應線路，以一電源供應器配合使該線徑激能，提供一或電源供應線徑相關之電磁場；一或更多可移動拾訊裝置，該裝置與電源供應線徑相關並配合從電磁場接收電能，供應一負載；一通訊線徑，該線徑可輸送通訊訊號，一通訊裝置，該裝置設在各一或更多拾訊裝置上，該 通訊裝置配合加以接收或產生VHF或UHF通訊訊號；以及一耦合裝置，該裝置與通訊裝置相關，該耦合裝置之設置接近通訊線徑，使VHF或UHF通訊訊號耦合至或自通訊裝置至通訊線徑，因此一或更多拾訊裝置可與各其它或與一進一步之裝置通訊。
該進一步裝置可與一控制系統接合並可直接連接至通訊線徑。
該耦合裝置最好包含一近場天線。
本發明之第三觀點在於一通訊方法，該方法包含步驟：提供一可輸送通訊訊號之通訊線徑；提供一通訊裝置，該通訊裝置包含一設在接近通訊線徑之近場天線，且；a)使一VHF或UHF通訊訊號強加在通訊線徑上並使用近場天線，提供訊號至通訊裝置，或b)使用通訊裝置，產生一VHF或UHF通訊訊號並使用近場天線，提供訊號至通訊線徑。
本發明之第四觀點在於一近場天線，其包含一非導電材料之薄平面基底，一配合與一傳輸線電感式或電容性耦合之基底一邊上之導電線軌，及一設在基底另一邊上之銅幕。
在所有其嶄新觀點中應加以考量之本發明之進一步觀點對於一讀完提供本發明一實際應用之至少一實例之以下 說明之那些嫻熟本技術者而言將是顯而易見的。
以下將參考一HID/IPT系統中之使用，討論本發明之一實例。然而，本發明適用於許多其它應用之通訊系統。
參考第1圖表示一已知之HID/IPT系統。在美國專利5,293,308中說明這一種系統，此處整體上將其內容納入參考。本系統含一以電源供應器2所激電之導電線徑1。線徑1含補償電容3。一裝置4藉由被選定耦合至該線徑而從線徑1供電。因此，如美國5,293,308中之說明，裝置4具一調諧式電力拾訊電路5，橋式整流器6及控制組件，依負載需求加以供電。所供應之負載將隨系統之應用而變，且例如可為一光線或電氣馬達。在許多應用中可沿上面設有如台架體之滑軌設置導徑1，且該負載將含一沿滑軌移動台架之電氣馬達。
如以上討論，對於這種系統之操作與效率而言，和裝置4或與裝置4間之通訊是重要的。例如，如使用台架透過一製程區加以移動物品時，重要的是要知道各台架在何處要避免碰撞或正確地使製程同步。可使用通訊，允許各台架回報其位置，或實施某種工作。
本發明提供可應用IPT觀念，允許裝置間通訊之一種通訊系統。參考第2圖，一通訊系統實例表示具一通訊線徑10。就特性而言，一適當之通訊線徑為一原則上不輻射能量之傳輸線。其最好終止於其特性阻抗，避免駐波。一 通訊裝置12可以電能形式傳輸或接收(或兩者)VHF及/或UHF訊號至或自線徑10。為本文件之用途。VHF頻帶為30MHz至300MHz且UHF頻帶為300MHz至300MHz。裝置12包含，或與一近場天線11有關。因並行線傳輸線不輻射，亦不接收輻射，故在通訊線徑中傳播之通訊訊號原則上不為外來電磁輻射所干擾。因此該線徑可抗抵不要之雜訊。然而，利用近場天線11可將近場干擾耦合至自該線徑。這些基本上為相互感抗或容抗，其相異影響兩線之通訊線徑。在第2圖中，近場天線11基本上為感抗L之電感，其藉相互感抗M耦合至線徑10。在本文件中，參考〝近場天線〞指的是被設計成在非常近之場域中操作，最好在大概第1/6波長或1弧度相位位移內之一天線。
在第2圖中，將一通訊訊號發射器及/或接收器14(在本實例中為一50歐姆裝置)經由一匹配變壓器16直接耦合至線徑10，該線徑10包含具300歐姆特性阻抗(如300歐姆電視帶狀纜線)之一傳輸線。該線徑中止於其特性阻抗，在本例中之阻抗含一300歐姆之電阻18。通訊單元14可與一控制器接合將指示向一相關通訊單元12之裝置傳達。
第3圖中表示一替代性佈置(使用相同參照碼加以指定相同特性)。本實例中之線徑10以相對應於提供線徑10之纜線之特性阻抗之電阻18於止於兩端，並將兩通訊單元耦合至該線徑，使該線徑允許在單元12之間傳輸及/或接通訊訊號。
如上述300歐姆帶狀纜線之習知二線或傳輸線有效於 傳播VHF及UHF訊號，而在例如大約100米之大距離幾乎不損耗訊號。這種帶狀纜線看像一HID/IPT軌道且我們發現可使用近場天線11從300歐姆帶狀纜線插入或抽取訊號。近場天線11之形狀最好為使感抗L耦合至線徑10之小相互感抗。然而，(如第14和15圖中所示)可為外使用事實上主要為電容性(亦即說是主要產生一電場而非磁場之作用性)之一近場天線。相互耦合之近場天線被設計成實際上為小，故其本身不輻射。實際上，輕易可符合此條件，且以下進而討論近場天線之實際執行。這般形成之相互感抗小，大小為10mH。然而，在這些頻率(在一最佳實施例中例如為320MHz)下，弧度頻率(2 π f)為高(大小為2×109 )，故乘積ω M值十分合理(本例中為20歐姆)。
我們已發現具有近場天線之一300歐姆帶狀纜線之HID/IPT系統表現之方式非常類似於一10~20kHz HID/IPT系統。然而，亦有明顯不同。在兩系統中，在纜線一端導入電力並可以沿滑軌所安置或移動之拾訊裝置加以抽取。習知滑軌為短路所終止且沿一(長)滑軌具定期性間距，必須安置補償電容防止驅動電壓變得太高。300歐姆帶狀纜線終止於其特性阻抗，故不需補償電容。因電力損耗會太高而使習知HID/IPT系統終止於其特性阻抗並不實際。例如，對於一滑軌電流為80A且特性阻抗為180歐姆之滑軌，終止電阻之損耗將會是1.15MW且操作電壓會是14.4kV。這些差別以外，我們已發現兩系統表現幾乎一樣。通訊單元12及其使用300歐母帶狀纜線之天線11為非常簡單之 AC(RF)裝置並可完全反轉。將近場天線設計成推動而非吸引磁且不需從近場天線加以解耦合，因未必要將其加以調整且其安置在滑軌上之負載幾乎沒有。其反轉性為一項優點。
以下參考第4至9圖說明通訊系統之一實施例。參考那些圖，使用一300歐姆帶狀纜線之天線為一小單圈電感(雖然那些嫻熟技術者將體認到可使用如部份或多於一圈之其它實際佈置)，其形狀最好為如第4圖中所示之矩形。在該圖中，矩形之縱邊20，例如可為20mm至60mm(最好為40mm)，且側邊(較短)22例如可為5mm至15mm(要與300歐姆帶狀纜線寬度匹配，最好為8mm)。該電感可使用一印刷電路板(PCB)形成俾能蝕刻掉原始電路板之大半導電面而留下通常為矩形之導電條片。例如以同軸纜線24將這麼形成之電感連接至通訊裝置12。
轉向第5和6圖，表示帶狀纜線部位，一般指的是30，具有兩導線32，由一絕緣網34分開大概8mm。
在第7和8圖中，表示有關帶狀纜線之天線11之典型位置。將電感L之縱側20安置成平行於且在帶狀纜線導線32之一近處(例如5mm至10mm內)。在本實例中，天線11和帶狀纜線最好在相同平面。天線之自我感抗約40mH且對滑軌之相互感抗大概為10mH。如天線線徑10真正在天線之近場中則可使用簡單電路理論計算其效能。以上述尺度且以一含300歐姆帶狀纜線，以300歐姆終止在兩端之線徑，從一由50歐姆產生器所驅動之天線至另一天線之算得損 耗為49.5dB；在相同狀況下之量測損耗為51dB。類似地，如以一匹配度壓器驅動帶狀纜線使300歐姆與一50歐姆產生器匹配，則從產生器至天線之算得損耗為28dB，對照量測損耗31dB。對於反向從拾訊裝置至產生器之傳播，其數字再次為28dB和31dB。
在第9圖中，透過一IPT系統安裝之滑軌組件40，表示一橫切面圖。該滑軌支撑線軌或被佈置成允許一電力拾訊裝置核心44通道之主電力導線42。在滑軌組件上表示設置通訊導線10(含帶狀纜線30)，且在帶狀纜線近處表示天線11，其為一來自核心之支撑臂46所支撑，如需要的話，隨核心移動。
在一HID/IPT系統中，載入天線之作用在將阻抗反映回線軌內。因此，一3kW負載以其中之80A將0.469歐姆之阻抗反映回一線軌道中，產生3kW(假設無損耗)。類似地，300歐姆之帶狀纜線亦具其中所感應大概為0.7歐姆之反映阻抗。與特性阻抗相比，這是小並對帶狀纜線中訊號之傳播幾無作用。以該帶狀纜線，傳送電力給帶狀纜線之天線亦找尋一背反映阻抗(再次為0.7歐姆)。這為小且即使不匹配的訊這對天線或帶狀纜線之效能作用非常小。
現參考第10至12圖，將說明另一實施例。在第10至12圖中，相同於或類似於那些前圖之特性具相同參照碼。
在第10圖中，在一IPT系統安裝之替代滑軌組件50上表示設置帶狀纜線30。為澄淸起見，未表示主電力導線，但從結構52(其可含一，例如，〝I〞樑)加以支撑。在實 質上平行於，但位在帶狀纜線30上方之一平面中設有天線11。
參考第11圖，更加詳細表示近場天線11之一例。如上述，可以許多不同方式建構近場天線，但最好自蝕刻一PCB加以形成，提供在本實例中形成一兩圈電感之線軌道54。我們已發現從一雙面印刷電路板可形成近場天線，產生一邊上分開約1mm之兩圈狹窄(最好為1mm)之寬銅軌，及在另一邊上之一銅幕56(第11圖中未表示，但在第12圖中有圖示)。銅幕56之導磁率低，且因此推卻磁通量，故其作用為〝磁通嚇阻器〞，而非HID/IPT系統電力傳輸單元，該單元試著使用亞鐵或類似之高導磁率材料吸引磁通量。我們已在1.6mm厚之雙面PCB層上(在環圈和背後之銅幕之間產生1.6mm，和然合膠黏在一起得到3.2mm厚度之兩分開單邊層上完成這些。較厚天線允許300歐姆帶狀纜線和天線間有較大距離。對於1.6mm厚之天線，從帶狀纜線至其所附接之實際結構(一向為鋁)之距離最好為1.6mm，但對於較大間隔之3~5mm，最好天線較厚。本實例中之縱邊尺度20為40mm，且側邊尺度22為8mm。我們使用直接連接至中心導線走向一端點58而地帶走向另一端點60之一50歐姆同軸纜線。我們已發現我們不需任何匹配網路。我們亦已完成300mm長之天線(即，縱邊尺度20為30mm)。這些稍不靈敏(-2至-3dB)。依需要可改變長度和寬度(即分別為縱邊和側邊尺度)。對於一較寬之帶狀纜線可預期所增加之寬度容納平行導線間之較大間距，或允許 天線和帶狀纜線間之較大間距(因較大寬度可允許磁通量進而朝向帶狀纜線延伸)。所增加長度允許較高增益，雖然要防止輻射並在角落附近彎曲帶狀纜線處通訊，需要保持相當小之增益(縱邊尺寸1<<波長)。
最好修剪PCB積層，在所有方向中從環圈延伸約20mm，防止輻射。因此，銅幕56延伸超過線軌54之尺度。在這為不可能之情況中，我們已發現可在需要處更接近地修剪積層。特別之篩檢有助抑制不要之輻射。結果為一作頻率向來為320MHz而輻射非常小之近場天線。而且，平衡且適當終止之近場天線30亦基本上未輻射電力。
轉向第12圖，更詳細表示第10圖之佈置。以本實例中高度大概為1.5mm之間隔物62(其最好由一如塑膠帶或網之塑膠材料所構成)從結構52隔開帶狀纜線30。帶狀纜線在間隔物上方向來延伸大概1.5mm，並如上述可將近場天線設在帶狀纜線上方約1.5mm至5mm。因此，無近場天線時整體外形可低如約3mm，而具近場天線時為6mm-7mm
結構52常為鋁，且我們發現這造成明顯訊號衰減，例如每未多達0.4dB。這和實際上為小之近場天線設計一起，且可含銅幕56限制任何輻射。實質上防止任何電力被輻射，且因此避免EMI(電磁干擾)問題。而且，與通訊線徑操作頻率(約320MHz)比較之HID/IPT操作頻率(約20kHz)中之極端差異防止串音成為問題。
在第13圖中，表示插入損耗(dB)對映上述參考第10至12圖之近場天線300歐姆帶狀纜線30間之距離(mm)。如能 看到的，分開1mm(即縱波長之大概0.1%)後，每mm之損耗以線性增加4dB。
第14和15圖表示近場天線之一替代實施例(使用相同參註碼加以指定相同特性)，其中之近場天線為一電容性近場天線70。以變壓器72將連接至一通訊裝置之同軸纜線24耦合至近場天線70。變壓器另一側之各端點連接至延長導線74和76中之一，74和76各接近帶狀纜線30之平行導線32中之一。為澄淸起見第15圖中之平面圖省略變壓器細節和同軸纜線。使用中在近場天線導線74和76及纜線導線32之間形成一電場，允許將近場干擾耦合至及自帶狀纜線30。
從前述可看到對IPT系統中之通訊問題提供一有效解決。那些嫻熟本技術者將看到在非HID/IPT應用中，例如，以電力及和一導電線徑之實際接觸所供電之車輛或其它機體之應用亦可使用本發明之通訊系統。而且，本發明提供一種通訊系統，其允許高頻寬而不需在通訊裝置間有實際連接。因此，本發明可消除習知插頭和插座相關之問題，且使用在可移動裝置尤其有用。
在整個文件當中，預期將〝comprise〞一字及其變體解讀成包含之意。
在前述說明中已參考不具任何對等項目之本發明之特定組件或整數，然後，如個別說明，此處納入這種對等項目。
雖然藉由實例和參考其可能之實施例已經說明本發明 ，要了解的是，此外可作修飾及增進而不偏離如附加申請項目中所界定之本發明範圍。
1‧‧‧線徑
2‧‧‧電源供應器
3‧‧‧電容
4‧‧‧裝置
5‧‧‧電力拾訊電路
6‧‧‧橋式整流器
10‧‧‧通訊線徑
12‧‧‧通訊裝置
11‧‧‧天線
14‧‧‧通訊訊號發射器及/或接收器
16‧‧‧變壓器
18‧‧‧電阻
20‧‧‧縱邊
22‧‧‧側邊
24‧‧‧同軸纜線
32‧‧‧導線
34‧‧‧絕緣網
40‧‧‧滑軌組件
42‧‧‧電力導線
44‧‧‧電力拾訊裝置核心
30‧‧‧帶狀纜線
46‧‧‧支撑臂
50‧‧‧滑軌組件
52‧‧‧結構
54‧‧‧線軌
56‧‧‧銅幕
58‧‧‧端點
60‧‧‧端點
62‧‧‧間隔物
70‧‧‧近場天線
72‧‧‧變壓器
74‧‧‧導線
76‧‧‧導線
以下將參考隨圖說明本發明之一或更多應用實例，其中：第1圖說明一已知之HID/IPT系統，第2圖說明根據本發明之一通訊系統，第3圖說明根據本發明另一實施例之通訊系統，第4圖為一近場天線之草圖，第5圖為一根據本發明所用纜線之部份正視圖，第6圖為第5圖纜線之端末正視圖，第7圖為有關第5和6圖纜線所使用之第4圖電感之正視圖，第8圖為第7圖中所示佈置端末之正視圖，以及第9圖為一表示有關HID/IPT應用實例中電源導線之通訊線徑及天線方位之橫切面端末之正視圖，第10圖為一HID/IPT應用中一通訊線徑和近場天線之替代佈置橫切面端末之正視圖，第11圖為一從第10圖近場天線下方之平面圖。
第12圖為一表示更詳細佈置之第10圖近場天線和通訊線徑之部份圖，第13圖為如參考第10至12圖所示及說明之一通訊線徑和含一300歐姆帶狀纜之通訊線徑間距離之插入損耗圖。
第14圖為一接近平行導線傳輸線之一電容性近場天線之橫切面端末之正視圖，第15圖為為一第14圖中所示近場天線之部份平面圖。
10‧‧‧通訊線徑
11‧‧‧天線
12‧‧‧通訊裝置
14‧‧‧通訊訊號發射器及/或接收器
16‧‧‧變壓器
18‧‧‧電阻
50 Ω‧‧‧同軸纜線
300 Ω‧‧‧帶狀纜線
L‧‧‧感抗
M‧‧‧感抗

Claims (22)

  1. 一種通訊系統，該系統包含：一可輸送通訊訊號之通訊線徑，該通訊線徑包含：具有二大致分開的導體之纜線，終止於對應該線徑的特性阻抗之電阻；複數個通訊裝置，各通訊裝置可接收且產生VHF或UHF通訊訊號；一與各通訊裝置相關之近場天線，該近場天線之設置足夠接近通訊線徑，使VHF或UHF通訊訊號耦合至或自通訊裝置至通訊線徑；且其中，反映至該通訊線徑上的各天線之該阻抗與該通訊線徑之該特性阻抗相比是小的，並且其中，使該近場天線以電容性方式耦合至該通訊線徑。
  2. 如申請專利範圍第1項之通訊系統，其中，使該近場天線配合，從此限制電磁輻射。
  3. 如申請專利範圍第1項之通訊系統，其中該通訊線徑是設在近場天線之非常接近場中。
  4. 如申請專利範圍第1項之通訊系統，其中，使該近場天線以電感性方式耦合至通訊線徑。
  5. 如申請專利範圍第4項之通訊系統，其中，該近場天線包含一部份，單或多圈之導電材料。
  6. 如申請專利範圍第5項之通訊系統，其中，該導電材料包含一設在非導電平面基底上之薄金屬線軌道。
  7. 如申請專利範圍第6項之通訊系統，其中，該導電材料包含一側邊尺度大概為5mm至15mm且縱邊尺度大概為20mm至60mm之一或更多圍導線材料。
  8. 如申請專利範圍第1項之通訊系統，其中，該近場天線包含一遮護裝置加以限制電磁輻射。
  9. 如申請專利範圍第8項之通訊系統，其中，該遮護裝置包含一銅幕，且該銅幕設在耦合裝置之一邊上而通訊線路徑是設在耦合裝置之相對邊上。
  10. 如申請專利範圍第8項之通訊系統，其中，該遮護裝置包含一低磁導磁率材料之銅幕，且該銅幕是設在平面基底之一邊上，其與上面設有金屬線軌之基底一邊相對。
  11. 如申請專利範圍第1項之通訊系統，其中，該導體可為一絕緣網所分開。
  12. 如申請專利範圍第11項之通訊系統，其中，該纜線包含一帶狀纜線。
  13. 如申請專利範圍第1項之通訊系統，其中，該系統包含一直接耦合至通訊線徑之通訊裝置。
  14. 如申請專利範圍第1項之通訊系統，其中，基本上未從通訊線徑輻射電力。
  15. 如申請專利範圍第1項之通訊系統，其中，該系統允許通訊裝置和通訊線徑間之雙向通訊。
  16. 如申請專利範圍第1項之通訊系統，其中，各通訊裝置可沿通訊線徑移動且各通訊裝置之近場天線隨通訊裝置移動並相對於通訊線徑，允許通訊裝置接收或產生VHF 或UHF通訊訊號至或自通訊線徑。
  17. 一種HID/HPT系統，該系統包含：一電源供應線路，以一電源供應器配合使該線徑激能，提供一或電源供應線徑相關之電磁場；複數個可移動拾訊裝置，該裝置與電源供應線徑相關並配合從電磁場接收電能，供應一負載；一通訊線徑，該線徑可輸送通訊訊號，該通訊線徑包含：具有二大致分開的導體之纜線，終止於對應該線徑的特性阻抗之電阻；一通訊裝置，該通訊裝置設在各複數個拾訊裝置上，該通訊裝置可接收且產生VHF或UHF通訊訊號；以及一耦合裝置，該耦合裝置與各通訊裝置相關，該耦合裝置之設置接近通訊線徑，使VHF或UHF通訊訊號耦合至或自通訊裝置至通訊線徑，因此一或更多拾訊裝置可與各其它或與一進一步之裝置通訊，且其中，反映至該通訊線徑上的各天線之該阻抗與該通訊線徑之該特性阻抗相比是小的，並且其中，使該近場天線以電容性方式耦合至該通訊線徑。
  18. 如申請專利範圍第17項之IPT/HID系統，其中，該進一步裝置可與一控制系統接合。
  19. 如申請專利範圍第17項之IPT/HID系統，其中，該進一步裝置是直接連接至通訊線徑。
  20. 如申請專利範圍第17項之IPT/HID系統，其中， 該耦合裝置最好包含一近場天線。
  21. 如申請專利範圍第17項之IPT/HID系統，其中，基本上未縱通訊線徑輻射電力。
  22. 一種通訊方法，該方法包含如下步驟：提供一可輸送通訊訊號之通訊線徑，該通訊線徑包含：具有二大致分開的導體之纜線，終止於對應該線徑的特性阻抗之電阻；提供複數個通訊裝置，各通訊裝置包含一設在接近該通訊線徑之近場天線，其中，反映至該通訊線徑上的各天線之該阻抗與該通訊線徑之該特性阻抗相比是小的，且其中，使該近場天線以電容性方式耦合至該通訊線徑，並且；a)使一VHF或UHF通訊訊號強加在通訊線徑上並使用近場天線，提供訊號至通訊裝置，或b)使用一或更多通訊裝置，以產生一VHF或UHF通訊訊號並使用近場天線，以提供訊號至一或更多通訊線徑。
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Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8447234B2 (en) 2006-01-18 2013-05-21 Qualcomm Incorporated Method and system for powering an electronic device via a wireless link
US9130602B2 (en) 2006-01-18 2015-09-08 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for delivering energy to an electrical or electronic device via a wireless link
NZ545664A (en) 2006-02-28 2008-07-31 Auckland Uniservices Ltd Single phase power supply for inductively coupled power transfer systems
RU2454799C2 (ru) * 2006-03-21 2012-06-27 МУРАТА МЭНЬЮФЭКЧЕРИНГ Ко., Лтд Устройство для электростатической передачи энергии через непроводящую среду
US20080088399A1 (en) * 2006-09-27 2008-04-17 Mayo Michael J Series impedance matched inductive power pick up
MX2009008011A (es) 2007-01-29 2010-02-18 Powermat Ltd Acoplamiento de energia sin clavija y metodo para controlar la transferenca de la energia atraves de un acoplamiento inductivo.
US9774086B2 (en) 2007-03-02 2017-09-26 Qualcomm Incorporated Wireless power apparatus and methods
JP4697181B2 (ja) * 2007-05-14 2011-06-08 株式会社ダイフク 通信装置
US9124120B2 (en) 2007-06-11 2015-09-01 Qualcomm Incorporated Wireless power system and proximity effects
CN103187629B (zh) 2007-08-09 2016-08-24 高通股份有限公司 增加谐振器的q因数
JP2010539821A (ja) 2007-09-13 2010-12-16 クゥアルコム・インコーポレイテッド ワイヤレス電力磁気共振器から生じた電力を最大にすること
EP2201641A1 (en) 2007-09-17 2010-06-30 Qualcomm Incorporated Transmitters and receivers for wireless energy transfer
JP5362733B2 (ja) 2007-10-11 2013-12-11 クゥアルコム・インコーポレイテッド 磁気機械システムを使用する無線電力転送
NZ563105A (en) 2007-11-02 2010-03-26 Auckland Uniservices Ltd Communications system
JP2009152955A (ja) * 2007-12-21 2009-07-09 Sony Corp 放送信号結合装置
AU2008353278A1 (en) 2008-03-17 2009-09-24 Powermat Technologies Ltd. Inductive transmission system
US9960640B2 (en) 2008-03-17 2018-05-01 Powermat Technologies Ltd. System and method for regulating inductive power transmission
US9331750B2 (en) 2008-03-17 2016-05-03 Powermat Technologies Ltd. Wireless power receiver and host control interface thereof
US9337902B2 (en) 2008-03-17 2016-05-10 Powermat Technologies Ltd. System and method for providing wireless power transfer functionality to an electrical device
US9960642B2 (en) 2008-03-17 2018-05-01 Powermat Technologies Ltd. Embedded interface for wireless power transfer to electrical devices
US8629576B2 (en) 2008-03-28 2014-01-14 Qualcomm Incorporated Tuning and gain control in electro-magnetic power systems
US8320143B2 (en) 2008-04-15 2012-11-27 Powermat Technologies, Ltd. Bridge synchronous rectifier
AU2009254785A1 (en) 2008-06-02 2009-12-10 Powermat Technologies Ltd. Appliance mounted power outlets
US11979201B2 (en) 2008-07-02 2024-05-07 Powermat Technologies Ltd. System and method for coded communication signals regulating inductive power transmissions
US8981598B2 (en) 2008-07-02 2015-03-17 Powermat Technologies Ltd. Energy efficient inductive power transmission system and method
US8188619B2 (en) 2008-07-02 2012-05-29 Powermat Technologies Ltd Non resonant inductive power transmission system and method
JP2012507737A (ja) 2008-07-08 2012-03-29 パワーマット テクノロジーズ リミテッド ディスプレイデバイス
AU2009297963A1 (en) 2008-09-23 2010-04-01 Powermat Technologies Ltd. Combined antenna and inductive power receiver
US9601267B2 (en) 2013-07-03 2017-03-21 Qualcomm Incorporated Wireless power transmitter with a plurality of magnetic oscillators
WO2018222758A1 (en) 2017-05-30 2018-12-06 Wireless Advanced Vehicle Electrification, Inc. Single feed multi-pad wireless charging
US11462943B2 (en) 2018-01-30 2022-10-04 Wireless Advanced Vehicle Electrification, Llc DC link charging of capacitor in a wireless power transfer pad
CN116708447B (zh) * 2023-08-08 2023-10-20 天津市奥讯通电缆科技发展有限公司 一种综合分叉电缆的数据耦合方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4428078A (en) * 1979-03-26 1984-01-24 The Boeing Company Wireless audio passenger entertainment system (WAPES)
US5983076A (en) * 1996-08-29 1999-11-09 Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho Antenna unit for communication system for movable body
WO2001050545A1 (en) * 1999-12-30 2001-07-12 K-Cera Inc. Electromagnetic radiation blocking antenna and fabrication method thereof
US20030003776A1 (en) * 1999-11-30 2003-01-02 Georg Lohr Arrangement for transmitting electrical signals and/or energy between parts that can be rotated in relation to each other

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3829836A (en) * 1971-10-14 1974-08-13 W Clarke Locking system responsive to an electronic key
JPS502810A (zh) * 1973-05-09 1975-01-13
US4217938A (en) 1979-03-12 1980-08-19 General Electric Company Apparatus and method for making dynamoelectric machine windings
JPS55133652U (zh) * 1980-03-13 1980-09-22
US4636771A (en) * 1984-12-10 1987-01-13 Westinghouse Electric Corp. Power line communications terminal and interface circuit associated therewith
JPS61224735A (ja) * 1985-03-29 1986-10-06 Mitsubishi Electric Corp 密結合線路を用いた移動体通信方式
US5084864A (en) * 1990-05-14 1992-01-28 The Boeing Company Broadband, inductively coupled, duplex, rf transmission system
US5293308A (en) * 1991-03-26 1994-03-08 Auckland Uniservices Limited Inductive power distribution system
JPH0563615A (ja) * 1991-08-30 1993-03-12 Ncr Corp 容量結合装置
JP3063417B2 (ja) * 1992-08-17 2000-07-12 株式会社村田製作所 通信回線とデータ端末機との電磁結合装置
JP3374668B2 (ja) * 1996-09-09 2003-02-10 株式会社豊田自動織機 移動体の通信方法及び通信システム
JP3512101B2 (ja) * 1998-02-04 2004-03-29 株式会社ダイフク 誘導無線装置のアンテナ
AUPP229398A0 (en) * 1998-03-11 1998-04-09 Ampcontrol Pty Ltd Two wire communicaton system
US6856788B2 (en) * 2001-04-20 2005-02-15 Mastek International Wireless IC interconnection method and system
US7023301B2 (en) * 2001-05-16 2006-04-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Laminated filter with a single shield conductor, integrated device, and communication apparatus
DE10131905B4 (de) * 2001-07-04 2005-05-19 Wampfler Aktiengesellschaft Vorrichtung zur induktiven Übertragung elektrischer Energie
JP2003150247A (ja) * 2001-11-19 2003-05-23 Murata Mach Ltd 有軌道台車システム
CN100397231C (zh) * 2002-05-28 2008-06-25 德龙·辛普森 用于滤除可见电磁波的系统和方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4428078A (en) * 1979-03-26 1984-01-24 The Boeing Company Wireless audio passenger entertainment system (WAPES)
US5983076A (en) * 1996-08-29 1999-11-09 Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho Antenna unit for communication system for movable body
US20030003776A1 (en) * 1999-11-30 2003-01-02 Georg Lohr Arrangement for transmitting electrical signals and/or energy between parts that can be rotated in relation to each other
WO2001050545A1 (en) * 1999-12-30 2001-07-12 K-Cera Inc. Electromagnetic radiation blocking antenna and fabrication method thereof

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