[發明專利]無線網絡通信系統的電磁場

無效

• 申請號: 00809509.4
• 申請日: 2000-06-21
• 公開（公告）號: CN1358341A
• 公開（公告）日: 2002-07-10
• 發明（設計）人: G·G·查德維克
• 申請（專利權）人: 株式會社科科莫MB通訊
• 主分類號: H01Q1/52
• 分類號: H01Q1/52
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 王岳,陳霽

技術范圍

本發明包括能提供無線通信系統的方法和裝置。更具體而言，本發明的優選實施方案應用高頻，甚高頻和超高頻的低端(HF，VHF和UHF)頻段，在建筑物或結構中產生電磁場。建筑物或結構中的導體被用做激勵器來產生本地的準靜態電磁場，利用該電磁場可以無線方式連接各種裝置并能不受外界噪聲的過度干擾。

現有技術背景

過去的二十年里，個人計算機的迅速增長改變了世界。福布斯的最近一份報告中指出，僅在1998年就銷售了超過一億臺個人計算機。在過去的僅僅幾年時間里，把這分布在全球的成千上萬臺計算機通過萬維網連接起來的能力引起了在線傳送的信息和處理的商務的數量的增加。德克薩斯大學進行并發表在福布斯上的最近的一項研究指出，美國的互連網工業在1998年獲得了三千億美元的收入，幾乎與美國的汽車工業的收入一樣多。

電信業的許多專家相信，這場通信革命的更新而且更激動人心的階段將要展開。盡管成千上萬臺新增的個人計算機將加入到互聯網上，而許多新的電子裝置將要首次被廣泛地連接到網絡中。KevinKelly在他1998年的名為《新經濟的新規則》的書中估計，世界上目前有六十億只“芯片在物體中”而不是在計算機中運行。電視，家用電器和照明元器件，加熱和制冷系統，安全報警和辦公設備均能被通過網絡傳輸的信號控制和監視。即使那些使用簡單，單用途芯片的最平常的器具也能由網絡信號監視或控制。

試圖用常規的硬件把許多裝置連接在網絡中的最嚴重的缺陷之一是需要電纜、接口設備和連接端子。在內部建筑完成之后才增加電線的情況下，電線暴露在居住或工作地點的內壁，情形更是如此。大量的電線從桌子上垂下來并在地板上亂作一團，有時會危及安全。

最近一項進展是引入了有限數量的包含無線發射和接收機的裝置。許多打印機、膝上型計算機、個人數字助理使用紅外口與計算機系統交換數據。這些紅外裝置具有非常有限的范圍，并且一般需要目標在視線之內。

許多新公司正在嘗試開發無線網絡系統。一個名為0penSky^TM的新公司已由3Com^TM和Aether?Technologies^TM組成。Bluetooth^TM是幾家電信公司尋求在2.45GHz頻段建立連接標準的合作努力的結果。Home?RF^TM是Microsoft^TM提供的建議的無線網絡系統。Home?WirelessNetworks^TM也計劃提供無線網絡產品。

在美國，當無線電波被用來連接裝置時，該無線裝置的生產廠商必須保證使之工作于聯邦無線委員會(FCC)規定的特定的頻段和功率限制范圍。FCC分配和協調射頻(RF)波段的使用以保證頻譜的許多不同的使用者之間的干擾降到最小。FCC分配的某些頻率位于“非執照”頻段，這意味著使用這些頻率不需要從FCC獲得正式的執照許可。聯邦規定碼(Code?of?the?Federal?Regulations)的第15部分包含允許無執照的無線發射的條款，如果該發射滿足許多有關功率水平、天線尺寸、距離和其它參數的指導方針。

這些繁雜的政府規章在各種新無線網絡的開發中表現出嚴重的障礙。一個無線網絡不能運行于已把執照發給其他使用者的頻段，而且不能運行于非執照頻段，除非它符合第15部分的嚴格要求。

提供一個高速，易于擴展和靈活的網絡用于連接許多不同的裝置和器具的問題，已經為通信工業的工程師和技術員提出了主要的挑戰。對能夠簡便地連接許多不同的裝置，用相對低的成本，不需電線并且對無線頻譜的其他使用者不產生干擾的方法和裝置的開發，將會構成電信領域的一個主要技術進展，并將滿足電子和計算機工業的長遠需要。

發明公開內容

無線網絡通信系統的電磁場提供了在準靜態電磁場中無線連接射頻裝置的方法的裝置。該場產生于把射頻信號饋至結構中的導體上。在一個典型的居住、商業或工業建筑物中，該導體可以是電器裝置中的一條電線或接地屏蔽線、水管或建筑構件。通過把射頻信號引入建筑物中的導體上，該建筑物本身變成了這個系統的激勵器。

由于以下原因引起的問題，HF頻段過去未被開發用于通信網絡，1)大氣和人為的高噪聲以及2)該頻譜區域的天線的大尺寸。本發明解決了這些問題，并使該HF頻段能夠用于建筑物或住宅內的相互通信。