[發(fā)明專利]具有可拆卸天線模塊的無線現場裝置或無線現場裝置適配器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280007334.0
• 申請日: 2012-02-01
• 公開（公告）號: CN103339794A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發(fā)明（設計）人: 克里斯托弗·邁克爾·布林克
• 申請（專利權）人: 菲尼克斯電氣公司
• 主分類號: H01Q1/00
• 分類號: H01Q1/00;H01Q1/12;H01Q1/42;H01Q1/50;H01Q11/08
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 陳源;崔利梅

技術領域

本發(fā)明涉及用于過程控制和測量產業(yè)中的現場裝置，具體地涉及利用無線數據傳輸的現場裝置。

背景技術

現場裝置被用于過程控制和測量產業(yè)中，以監(jiān)視和自動控制工業(yè)和化學過程。現場裝置將表示諸如溫度、壓力、位置之類的物理參數傳輸至過程控制計算機或主機，并且還可以接收要求該現場裝置執(zhí)行諸如打開閥門或關閉閥門之類的動作的控制信號。

現場裝置可以位于可能是易燃或易爆環(huán)境的危險（類別）場所中。可以將位于易燃或易爆環(huán)境中的現場裝置設計為具有固有安全性的保護類型。即，該現場裝置所使用的能量低并且不會產生可能觸發(fā)爆炸或火災的火花。

最初，現場裝置通過有線網絡將數據傳輸至主機并且從主機接收數據。有線網絡還可以向現場裝置傳送功率。當將功率傳送至位于危險（類別）場所中的現場裝置時，有線網絡所傳送的功率本身可能受限于固有安全水平。

無線數據傳輸正變得流行。無線現場裝置包括發(fā)送和接收無線數據的天線。天線位于天線罩內，該天線罩通常由電絕緣體構成，該電絕緣體將天線與周圍環(huán)境隔離開。

無線現場裝置可以從一開始就設計為只用于無線數據傳輸，或者可以利用向有線現場裝置添加無線功能的無線網絡適配器從有線現場裝置轉換而來。

無線現場裝置可以布置于諸如網狀網絡或星形網絡之類的網絡中，這些網絡能夠使用相對低功率的從無線現場裝置收發(fā)的無線電信號。這種低功率的無線現場裝置利于使用在危險（類別）場所中。

用于危險（類別）場所中的無線現場裝置通常在天線信號路徑中利用電容器或其它電路元件。這些電路元件充當高通濾波器，該高通濾波器在天線短路的情況下只允許低能量脈沖產生并傳到該天線。該低能量脈沖不觸發(fā)火花。

常規(guī)的無線現場裝置具有永久固定的天線。一旦將該無線現場裝置置于危險（類別）場所中，就不能移除該天線。

期望具有包括可替換的或可拆卸的天線的無線現場裝置，尤其是包括可替換的或可拆卸的天線的用于危險（類別）場所中的無線現場裝置。這樣的無線現場裝置可以在現場中替換掉具有缺陷或性能不佳的天線，即使該無線現場裝置位于危險（類別）場所中。

對在危險（類別）場所中的無線現場裝置的一個關注點是靜電。移除天線或附接天線的操作本身可能由于靜電的積累而產生在天線罩（絕緣體）和裝置外殼之間跳動的火花。

因此，需要改進的無線現場裝置以用于危險（類別）場所中，該改進的無線現場裝置具有這樣的可拆卸天線，該可拆卸天線在被移除或替換時抑制產生火花。

發(fā)明內容

本發(fā)明是改進的無線現場裝置（或用于將有線現場裝置轉換為無線現場裝置的適配器）以用于危險（類別）場所中，該改進的無線現場裝置（或用于將有線現場裝置轉換為無線現場裝置的適配器）包括這樣的可拆卸天線，該可拆卸天線在被移除或替換時抑制產生火花。

根據本發(fā)明的一種無線現場裝置或適配器包括：外殼；處在所述外殼中的無線通信模塊；處在所述外殼上的第一連接器部分，該第一連接器部分能夠傳輸射頻信號；處在所述外殼中的第一信號線，該第一信號線從第一連接器線延伸至所述無線通信模塊；天線模塊，其可拆卸地附接至所述第一連接器部分；以及主體，其包括靜電耗散材料。

所述天線模塊包括第二連接器部分、電連接至所述第二連接器部分的天線、以及天線罩，所述天線處在所述天線罩中。

所述第二連接器部分能夠與所述第一連接器部分耦合和去耦，所述第一連接器部分與所述第二連接器部分在被耦合在一起時能夠在它們之間傳輸射頻信號。當所述天線模塊附接至所述第一連接器部分時，所述主體與所述第一連接器部分電接觸。

靜電耗散材料是靜電放電（ESD）防護材料，該靜電放電防護材料具有大于10⁵（10的5次方）歐姆每平方但不大于10⁹（10的9次方）歐姆每平方的電阻率。材料的表面電阻率在數值上等于形成方材的相對各側面兩個電極之間的表面電阻。該方材的尺寸無關緊要。表面電阻率施加于表面導電性材料和體積導電性材料兩者，并具有每平方的歐姆值。

在無線模塊和現場裝置或適配器的其余部分之間累積的靜電荷通過靜電耗散主體消散至地，在將各連接器部分耦合或去耦時抑制產生火花。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，天線罩是所述靜電耗散主體。天線罩優(yōu)選地由靜電耗散熱塑性塑料構成。在天線罩和第二連接器部分之間的過盈配合將該天線罩和該第二連接器部分機械附接和電連接。

隨著描述的繼續(xù)，尤其是參照示出了本發(fā)明實施例的五頁附圖時，本發(fā)明的其它目的和特征將變得明顯。

附圖說明