TW201332209A - 具備天線安裝支架的前拋式天線公用設施儀錶 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示一種公用設施儀錶總成，其包含：複數個儀錶組件，其經組態以用於量測並收集資料，該等儀錶組件包括操作以用於經由一網路進行通信之一收發器；一面板，其經組態以使得儀錶讀取資訊顯示於該面板之正面上；一外蓋，其經組態以包封該等儀錶組件及該面板，其中該面板在該複數個儀錶組件之前方；一內部偶極天線，其朝向該公用設施儀錶總成之正面設置於界定於該面板與該外蓋之間的一空間中；及一安裝支架，其支撐該內部偶極天線。該安裝支架與該內部偶極天線之經組合子總成通常遠離該等儀錶組件設置，以便使由該等儀錶組件引起之干擾最小化，且因此達成以各向同性靈敏度及輻射功率為單位量測之經改良通信性質。

Description

具備天線安裝支架的前拋式天線公用設施儀錶
本發明概言之係關於公用設施儀錶，且更特定而言，係關於一種包含適合於支撐用於公用設施儀錶中之一偶極天線之類型之一安裝支架之經改良公用設施儀錶總成，其中此一公用設施儀錶總成係出於提供預期用於無線網路上之更好總輻射功率及總各向同性靈敏度之目的而設計。
本申請案係2007年11月5日提出申請且題為「Forward Throw Antenna Utility Meter之美國專利申請案第11/935,089號之部分接續申請案，且依據35 U.S.C.§ 120主張該美國專利申請案之權益，該美國專利申請案又依據35 U.S.C.§ 119(e)主張2006年11月3提出申請之題為「Improved Antenna Used in Electricity Metering Applications」之美國臨時專利申請案第60/864,201號之權益及優先權，上文所提及之所有申請案皆全盤地如本文中所述一般以引用方式據此併入。
在諸如無線計量應用之遠端儀錶讀取系統中，讀取無線公用設施儀錶(在本文中亦稱作公用設施儀錶總成)而不對該等儀錶進行目視檢查或實體存取。預期用於無線網路上之無線公用設施儀錶在其被賦予對網路存取之運營商認可之前必需經歷一認證程序。如通常將知道，無線網路除了別的以外還包括形成諸如(舉例而言)VERIZONTM、AT&TTM、等等之一無線運營商之通信網路之一部分之資 料網路。
傳統上，無線網路(特定而言，一無線運營商之通信網路之資料網路)具有包括作為網路基礎架構與最終使用者裝置之間的控制協定之發訊行為驗證之認證要求。此外，網路互動係在穩態與瞬變條件兩者期間驗證。然而，此等量測並未表徵通信系統之空中射頻效能。該等量測並未傳達通信系統靈敏度(其接收低信號之能力)，即，該等量測並未判定通信系統可「聽到」或接收多小的一信號。此外，該等認證量測並未表徵在傳輸期間來自通信系統之總輻射功率。因而，通信系統因未經充分表徵射頻產品效能而經歷連接性及重傳問題。不可靠連接性、中斷呼叫及資料重傳問題不利地影響服務品質。因此，無線運營商將焦點轉向提供系統效能並確保在其網路上操作之通信系統滿足新的空中、系統層要求。
回應於對改良無線裝置效能之日益增長的需求，基於美國之蜂巢電信與網際網路協會(CTIA)採用與總各向同性靈敏度(TIS)及總輻射功率(TRP)相關之更嚴格系統層認證要求。如熟習此項技術者將理解，靈敏度及輻射功率量測反映一系統在一理想化消聲及屏蔽射頻環境中之效能。CTIA指定此等試驗設置細節(例如，3D空間中之射頻環境)。如將進一步理解，總各向同性靈敏度及總輻射功率係作為靈敏度及輻射功率量測之加權平均值之理論值。
此外，各種蜂巢運營商(例如，VERIZONTM、AT&TTM、等等)要求通信系統滿足由該產品支援之每一頻帶之以dBm 表示之TIS及TRP之指定值。在一項實例中，AT&TTM要求在850 MHz頻帶中操作之通信系統滿足總各向同性靈敏度之-99 dBm之一絕對數量值。另外，AT&TTM要求在1900 MHz頻帶中操作之通信系統滿足總各向同性靈敏度之-101.5 dBm之一數量值。類似地，總輻射功率值對於在850 MHz頻帶中操作之通信系統為22 dBm且對於在1900 MHz頻帶中操作之通信系統為24.5 dBm，如AT&TTM所要求。不符合此等新的效能要求之通信系統不被認證或被賦予對該無線運營商之網路之存取。
出於遠端計量目的而存取公用無線網路之公用設施計分表(諸如，舉例來說，無線電表)係此通信系統之一實例。使用先前天線設計之公用設施儀錶無法通過此等新的且嚴格的認證要求。
一種先前天線設計將該天線嵌入於該無線電表內部。該天線嵌入於位於該儀錶蓋下方之一介電外殼之內部之通信電路板內，其中該天線與該介電外殼之內表面一致。此等設計因引入諸如雜訊耦合及信號反射之非故意干擾源而使空中、系統效能降級。
其他設計將該天線定位於該儀錶蓋之外部。此等設計通常給該外部天線招來不必要的注意。定位於該儀錶蓋之外部之一外部天線給客戶帶來安裝及維護問題。其他問題包括由天氣、人或其他情形引起之對該天線之破壞。另外，一外部天線之增益(dBm)因存在於該外部天線與位於該無線電表內之無線數據機裝置之間的同軸電纜損耗而降低。 此外，該天線之系統層效能因自該儀錶內之電子組件及金屬結構發出之輻射雜訊之存在而受到不利影響。因而，該天線之傳輸與接收型樣之均勻度、總輻射功率之值及總各向同性靈敏度之值受到不利影響。
出於此等及其他理由，需要一種解決無線公用設施儀錶之空中、系統層效能之系統。
本發明提供用於遠端無線儀錶讀取應用之一前拋式天線公用設施儀錶總成之系統及方法。一項實施例提供一種公用設施儀錶總成，該公用設施儀錶總成包含：複數個儀錶組件，其經組態以用於量測並收集資料，該等儀錶組件包括操作以用於經由一無線網路之信號通信之一收發器；一面板，其經組態以使得儀錶讀取資訊顯示於該面板之正面上；一外蓋，其經組態以包封儀錶組件及該面板，其中該面板在該複數個組件之前方；一內部偶極天線，其朝向該公用設施儀錶總成之正面設置於界定於該面板與該外蓋之間的一空間中；及一安裝支架，其支撐該內部偶極天線。該安裝支架與該內部偶極天線之經組合子總成通常遠離該等儀錶組件設置，以便使由該等儀錶組件引起之干擾最小化，且因此達成以各向同性靈敏度及輻射功率為單位量測之經改良通信性質。該天線通常係針對例示性850 MHz或1900 MHz接收頻帶中之最佳匹配阻抗調諧，以便達成所期望接收頻帶駐波比(SWR)，並且維持一指定最小輻射功率臨限值。
根據一項態樣，支撐該內部偶極天線之一安裝支架係由塑膠、諸如聚碳酸鹽之塑膠複合材料或係非導電或係最低限度導電之其他類似材料製成。
另一實施例提供一種用於組裝一公用設施儀錶之方法，該方法包含：選擇經組態以用於資料之量測及收集之複數個儀錶組件，該等儀錶組件包括操作以用於經由一無線網路之信號通信之一收發器；在該等儀錶組件之前方緊固一面板；在該面板之前方***一內部偶極天線；及用一外蓋來覆蓋該內部偶極天線，其中該內部偶極天線朝向該公用設施儀錶之正面設置。
熟悉此項技術者在查閱以下圖式及詳細描述之後將易知或明瞭本發明之其他系統、方法、特徵及優點。所有此類額外系統、方法、特徵及優點皆意欲包括於本說明中，且在本揭示內容之範疇內。
參照以下圖式可更好地理解本發明之諸多態樣。該等圖式中之組件未必按比例，而是著重於清楚地圖解說明本發明之原理。此外，在該等圖式中，貫穿該幾個視圖相同之參考符號表示相應之構件。
為了增進對本揭示內容之原理之理解，現在將參考該等圖式中所圖解說明之實施例且將使用特定語言來闡述該等實施例。然而，將理解，此並非意欲對該揭示內容之範疇之限制；且涵蓋如熟習與本發明相關之技術者通常會想到之對所闡述或所闡釋實施例之任何變更及進一步修改以及 對本文中所闡釋之揭示內容之原理之任何進一步應用。對範疇之所有限制皆應根據技術方案且如申請專利範圍中所表示來判定。
參見圖式，圖1圖解說明根據本發明之態樣構造之用於經由一無線網路遠端量測並收集資料之一公用設施儀錶總成10之一例示性實施例。儘管未展示於本文中，但將理解，公用設施儀錶總成10經由一無線網路與一遠端監測站雙向通信。在一項實施例中，該遠端監測站連接至啟用該遠端監測站處之無線通信鏈路之電腦設備。如熟習此項技術者將理解，無線網路(或無線通信鏈路)可進一步包含傳統有線網路、無線網路或兩者之某一組合。舉例而言，一通信網路可包括諸如(舉例而言)公用交換電話網路之地面通信網路以及天體通信網路。網路之其他實例包括網際網路、區域網路(LAN)、廣域網路(WAN)、WiMax及WiFi或此項技術中已知或將來會知道之任一其他形式之無線網路。更進一步，該通信網路除了別的以外還可包括形成一無線運營商之通信網路(諸如例如VERIZONTM、AT&TTM、等等)之一部分之資料網路。
根據本發明之態樣，如將闡述，公用設施儀錶總成10包含用於促進RF信號空中通信之一天線12。根據一項例示性態樣，天線12通常係包含一中饋式從動元件之一偶極天線(例如，如圖1中所展示之弓形)，該中饋式從動元件進一步包含形成於一安裝基板(例如，如圖10中所展示及所闡述)之一對撓性、相對安置、細長、金屬、輻射元件。在一項 實施例中，天線12，特定而言，該等輻射元件經由一連接器28以操作方式耦合至該無線收發器(未展示)。
如自本文中之論述將更好地理解，在一項態樣中，偶極天線12係以使得偶極天線12組態於面板組件40及內部儀錶組件42之前方之一方式支撐於面板組件40項上之一前拋式天線。根據另一態樣，面板組件40除了別的以外還提供用於顯示諸如序號、條碼、品牌、型號及規章資訊之儀錶讀取識別識別符之一表面32。該複數個儀錶組件42(本文中未詳細展示)包括(舉例而言)操作以用於經由一網路之雙向(全雙工)RF通信之一無線收發器、一計量資訊組件34(諸如一LCD板顯示器或一電子顯示器)、其他電路、金屬儀錶結構及如熟習此項技術者將想到之其他金屬組件。
在公用設施儀錶總成10之一項實施例中，偶極天線12係由將偶極天線12固持於適當位置中之一安裝支架16經由一支撐元件來支撐。在一項實例中，一支撐元件包含如偶極天線12之相對安置、細長元件上，更特定而言偶極天線12之安裝基板上所展示之一對界定開口14A及14B。根據一項態樣，開口14A及14B藉助螺絲、鉚釘或其他類似材料附著至安裝支架16。將連同圖10A、圖10B及圖10C來闡述包括該安裝基板之偶極天線之細節。如熟習此項技術者將想到，開口14A及14B藉助於螺絲、螺栓或鉚釘與安裝支架16上之一對各別界定開口18A及18B對準。
此外，在一項實施例中，偶極天線12可具有偶極12之相對安置、細長元件上，更特定而言偶極天線12之安裝基板 上所展示之額外開口，舉例而言，20A及20B。根據一項態樣，開口14A及14B藉助螺絲、鉚釘或其他類似材料附著至安裝支架16。將連同圖10A、圖10B及圖10C來論述包括該安裝支架之偶極天線之細節。
將理解，公用設施儀錶總成10之替代實施例中可採用與該所揭示實施例中所示不同地定位之不同數目個預界定開口。交替地，可使用不同類型之支撐元件，舉例而言，例如膠帶材料、膠水、等等。更進一步，一支撐元件亦可包含沈積於諸如Kapton或玻璃纖維(例如，如圖10中所展示)之一撓性基板上之銅跡線。通常，在一項實施例中，該安裝支架係由塑膠、塑膠複合材料或係非導電或係最低限度導電之其他類似材料製成。
如熟習此項技術者將易知，安裝支架16經由如將展示並闡述之一支撐元件附著至該面板之表面32。在一項實施例中，該支撐元件包含該支架上之分別以嚙合方式接納(如由虛線所展示之)於面板40之表面32上之預界定開口30、36及38內部之預界定向下延伸元件22、24及26，如圖1所展示。將連同圖5至圖9來論述安裝支架16及包括22、24及26之支撐元件之額外細節。
現在參見圖2，包括一外蓋36之一公用設施儀錶20之一分解透視圖。在一項實施例中，外儀錶蓋36保護公用設施儀錶總成10免受可由(舉例而言)諸如天氣之外部破壞力造成之潛在損壞。其他損壞可由儀錶竄改、破壞性物件或其他破壞行為造成。外蓋36包括用於接納並包封公用設施儀 錶總成10之複數個儀錶組件42之一開口端48及一閉合端50，該閉合端界定一內表面及一外表面。儘管在圖2中所展示之公用設施儀錶總成10之該實施例中，外蓋36為圓柱形，但在替代實施例中，外蓋36可呈截頭錐形，平行六面體形或根據如熟習此項技術者將想到之任一其他方式塑形。通常，且在一項實施例中，外蓋36係由諸如玻璃、塑膠或對射頻(RF)信號透明之任一其他此類材料製成。此外，該外蓋之材料應能夠使該公用設施儀錶總成及其內部組件(例如，儀錶組件42及其他電路組件)與電磁輻射隔絕。
如圖2中所展示，公用設施儀錶總成10包含通常係一前拋式偶極天線之一天線12。如熟習此項技術者將容易理解，除了別的以外還可在公用設施儀錶10中使用諸如一鞭狀天線之其他天線。在一項實施例中，該天線係界定一圓柱形表面之一段且包含一中饋式從動元件之一弓形元件，該中饋式從動元件附著至與該外蓋之內部形狀(例如，如圖2中所展示之圓柱形)一致的一對撓性、相對安置、細長、金屬、撓性、可變形輻射元件且經定位以使得該等金屬元件延伸至界定於該公用設施儀錶總成之外蓋之閉合端50之內表面與該面板之表面32之前方之間的空間(圖9中例示性地展示)中。
在公用設施儀錶總成10之一項實施例中，面板組件40包封內部儀錶組件42。面板組件40之表面32係懸置在內部儀錶組件42前面且由簡單支撐件支撐於公用設施儀錶總成10 內之一塑膠片。在替代實施例中，該面板通常實施為儀錶組件42之一專用蓋、一計量資訊組件34(亦即，一LCD板)之一延伸部或藉由專用支撐件貼附之一塑膠片之前面。在此等實施例中，天線12可經組態以由一計量資訊組件34之延伸部及該等內部儀錶組件之前方支撐。應注意，可涵蓋用於實施一面板之諸多設計，且本揭示內容之實施例將不限於本文中所闡釋或論述之此等實施例。
通常，且如熟習此項技術者將瞭解，一公用設施儀錶總成(特定而言，本文中之該天線)應滿足系統層認證臨限值，以便可使得該公用設施儀錶總成能夠在一無線網路中操作以用於對計量資訊(儀錶讀取資訊)之雙向(全多工)通信，此一通信係在預定載波頻率下進行。在一例示性環境中，公用設施儀錶總成10中之天線12適合於在850 MHz頻帶及1900 MHz頻帶中操作。系統層認證包括作為用以表徵一天線之系統層效能之常用度量之總各向同性靈敏度(TIS)及總輻射功率(TRP)之特定臨限值(其通常由無線運營商指定)。總各向同性靈敏度(TIS)係各向同性靈敏度(亦即，各向同性靈敏度量測)之一加權平均值。類似地，總輻射功率(TRP)亦係各向同性傳輸功率量測之一加權平均值。如將理解，TIS及TRP係自實際各向同性靈敏度及各向同性傳輸功率量測獲得之理論屬性，其中各向同性靈敏度及各向同性傳輸功率量測係在一受控環境中執行。
輻射功率量測表徵自一天線輻射之功率量。各向同性靈敏度(亦稱作接收器靈敏度)指示公用設施儀錶總成10(特定 而言，其中之例示性天線12)能夠接收以使得所接收信號中之所得位元錯誤率(BER)小於一預定上限之最低信號強度。根據一項實例，BER之此一預定上限為大約2.44%。
將理解，偶極天線12係以使得公用設施儀錶總成10滿足如由各種蜂巢運營商(例如，VERIZONTM、AT&TTM)頒佈之關於TIS及TRP之臨限要求之一方式調諧。將連同圖10及圖11來論述代表一偶極天線之TIS及TRP之3維型樣之例示性闡釋。在本揭示內容之一項實施例中，天線12為5.2英吋長及0.9英吋寬。中饋式從動元件具有0.725英吋之一寬度及0.5英吋之一長度。此外，天線12係由用於提供環境保護及電絕緣之具備0.0178 +/- 10%之一總完成厚度之DuPontTM Pyralux® FR蓋板材料隱蔽。應注意，其他導體形狀及材料亦完全屬於本發明之範疇。
如本文中所述構造，天線12(例如，其設計及相對於該面板之定位、用於支撐天線12之安裝支架16及各種其他態樣)對實質上減少至由該等儀錶組件(及公用設施儀錶20內部之其他導電組件)引入之非故意(寄生)干擾乃至來自通常影響現有天線設計之接收及傳輸能力之位於公用設施儀錶20外部之源之背景輻射之曝露有影響。將理解並瞭解，天線12連同安裝支架16提供一可靠經改良效能位準，以便公用設施儀錶總成10操作以滿足包括總各向同性靈敏度及總輻射功率臨限值之系統層認證要求。將連同圖10及圖11來提供關於總各向同性靈敏度及總輻射功率之詳細論述。
對於一電計量系統，公用設施儀錶總成10除了別的以外 還可包括諸如Itron之CENTRONTM、SENTINELTM、Elster之A3 ALPHATM及General Electric之KV2CTM之各種製造商及型號。然而，熟習此項技術者將瞭解，本發明並不限於任一特定儀錶製造商或型號。亦應理解，公用設施儀錶總成10可用於水、天然氣或需要計量之其他服務。公用設施儀錶總成10不僅限於電錶讀取。
現在參見圖3，展示一公用設施儀錶總成之一完全組裝視圖，其圖解說明透過一外蓋之一部分移除區段可見之一安裝支架16。如先前所述，且根據一項實施例，安裝支架16經由由面板組件40之一表面32上之預界定開口以嚙合方式接納(如由圖1中之虛線所示)之向下延伸構件22、24及26附著至面板組件40。將連同圖4及本文中所闡述之其他圖式來提供對向下延伸構件22、24及26(及該等預界定開口)之額外說明。根據一項態樣，安裝支架16支撐定位於面板組件40之前方之一偶極天線12(通常由某種導電材料製成)，其中此一天線用於經由一無線網路與一遠端監測站之雙向通信。通常，且如將理解，該天線實現信號自該遠端監測站之接收及計量資訊至該遠端監測站之傳輸。
現在參見圖4，展示一安裝支架16之一第一透視圖，該透視圖展示複數個連接片(自用於附著至一面板組件之支架向下延伸)。根據一項實施例，較佳支架16包含作為預定長度之向下延伸組件之三個間隔開的連接片26、24及22。如先前連同圖2所述，在一公用設施儀錶總成之該所揭示實施例中，一公用設施儀錶總成包含為包括接納並包 封公用設施儀錶總成10之複數個儀錶組件42之一開口端及一閉合端之圓柱形之一外蓋36，該閉合端界定一內表面及一外表面。此外，一圓柱形外蓋36(例如，如圖2中明確地展示)之開口端及閉合端係彼此平行且具有在垂直於外蓋36之閉合端之一方向上穿過該開口端及該閉合端之中心之一共同中心垂直軸之平坦表面。
此外，在另一實施例中，天線12係界定一圓柱形表面之一段且包含一中饋式從動元件及變形成與該外蓋之內部形狀一致的一形狀之一對撓性、相對安置、細長、金屬、輻射元件之一弓形元件。因而，一弓形天線12(包封於該圓柱形外蓋內部)將與圓柱形外蓋36共用同一共同垂直軸。
根據本揭示內容之態樣，一安裝支架16支撐天線12。在包含一弓形天線之公用設施儀錶總成之一實施例中，支撐安裝支架16選擇為結構形似弓形天線12。因此，在此一實施例中，該安裝支架將呈弓形，例如，如圖4中所圖解說明。將理解，結構形似一弓形天線12之一弓形安裝支架16亦將共用同一共同中心垂直軸(如先前段落中所述)。換言之，將理解，在該所揭示實施例中，安裝支架16、天線12及外蓋36皆共用在垂直於外蓋36之閉合端之一方向上穿過該開口端及該閉合端之中心之該共同中心垂直軸。將進一步理解，在公用設施儀錶總成10(例如，在圖1、圖2及圖3中)之該所揭示實施例中，面板40之上表面32之形狀係圓形，具備用於經由自安裝支架16向下延伸之構件(例如，連接片26、24及22)來接納、附著並支撐安裝支架16之預 界定開口38、36及30(展示於圖1中)。在接下來的下文中闡述關於上述開口及構件之進一步細節。
根據一項態樣，例如，如圖4中所示，一安裝支架16包含作為預定長度之向下延伸構件之三個間隔開的連接片26、24及22。舉例而言，連接片26係在平行於該共同中心垂直軸之一方向上向下延伸一預定距離(在該圓柱形表面之該段下面)以便其嚙合於一預界定開口(舉例而言，如圖1中所示很靠近面板組件40之上表面32上之圓周邊緣定位之開口38)中之一矩形平行六面體形連接片。
在另一態樣中，安裝支架16包含進一步包括用於嚙合於一預界定開口(舉例而言，如圖1中所示定位於面板組件40之上表面32上之開口36)中之一向下延伸可搭扣構件之一可變形L形自鎖連接片24。該向下延伸可搭扣構件進一步包含與其中界定有開口36之面板40之一下表面(未展示於本文中)嚙合之一上捕捉表面45。
在又一態樣中，安裝支架16包含一徑向延伸連接片，該徑向延伸連接片進一步包含：(a)一圓柱形端部分，其朝向該面板之中心延伸，其中該圓柱形端部分之軸平行於該中心垂直軸；及(b)一矩形前部分，該矩形前部分之一個維度朝向該面板之中心徑向向內延伸，其中該圓柱形端部分之軸平行於該中心垂直軸、及(b)一矩形前部分，其以使得該矩形前部分之一第一維度朝向該面板之中心徑向向內延伸之一方式連接至該圓柱形端部分。如將理解，平行於第一維度之維度固定至安裝支架16之表面。
如圖4實施例中所示，安裝支架16包含用於借助於螺絲或螺栓來支撐一偶極天線12之預界定開口18A及18B。將理解，在替代實施例中，安裝支架16可包含與該所揭示實施例中所示不同地定位之不同數目個預界定開口。
現在參見圖5，展示自面向該安裝支架之一內表面之一側看去之該安裝支架之一第二透視圖，該內表面進一步包含用於附著至該公用設施儀錶總成之面板之一支撐元件。在一項實施例中，該支撐元件包含彼此相互間隔開且位於安裝支架16之一內表面中之連接片。特定而言，圖5中展示包含用於嚙合於一預界定開口(舉例而言，如圖1中所示定位於面板組件40之上表面32上之開口36)中之一向下延伸可搭扣構件之一L形自鎖連接片24之細部。該向下延伸可搭扣構件進一步包含具有用於與其中界定有開口36之面板40之一下表面(未展示於本文中)嚙合之一上捕捉表面45之另一突出部。
參見圖6，展示用於包括於一公用設施儀錶總成實施例內部之安裝支架16之一第三透視圖。特定而言，安裝支架16之一外表面圖解說明於此視圖中。將理解，安裝支架16將經由該外表面附著至該天線(未展示於圖6中)。
現在參見圖7，展示用於包括於一公用設施儀錶總成實施例內部之一安裝支架之一俯視圖。由圖可見，且在一項實施例中，該安裝支架呈具備一內表面及一外表面之弓形，該內表面進一步包含用於附著至該公用設施儀錶總成之面板之一支撐元件，其中該外表面係用於支撐並附著至 一弓形天線(例如，如圖1中所示之偶極天線12)。熟習此項技術者將瞭解，在該公用設施儀錶總成之替代實施例中，該偶極天線及該安裝支架之形狀不受限制。換言之，將理解，本揭示內容中不隱含該偶極天線與用於支撐該天線之安裝支架之形狀之間的任何相關性。
本文中所述之提出專利申請的本發明之一態樣係關於一種用於支撐供與一公用設施儀錶總成一起使用之一內部偶極天線之安裝支架。在一項實施例中，該所揭示安裝支架界定用於支撐該內部偶極天線之一圓柱形表面之一段及用於附著至該內部偶極天線之至少一個支撐元件。另一態樣係關於如本文中詳細闡述構造之該安裝支架與一撓性可變形天線之組合。
根據又一態樣，提供一種用於製造一公用設施儀錶總成之方法，該方法包含如下步驟：在一可變形撓性介電基板之表面上形成至少一個偶極天線(包含一對撓性、相對安置、細長、金屬、輻射元件)；藉由扣件、支撐元件或某一其他合適方法將該撓性天線貼附至該安裝支架；將該天線與該安裝支架之組合安裝於一面板(在該公用設施儀錶總成中)之一表面上以使得該等金屬、輻射元件變形成與一外蓋(用於該公用設施儀錶總成)之內部形狀一致的一形狀；定位該天線以使得該等金屬元件延伸至界定於該公用設施儀錶總成之外蓋之內表面與該面板之表面之前方之間的空間中。
繼續參見圖8(由圖8A及圖8B組成)，展示分別對應於該 安裝支架之內表面及外表面之闡釋性視圖。自圖8B，可以看出該安裝支架包括用於支撐並附著至一弓形偶極天線(例如，如圖1中所示之偶極天線12)之一個表面。
可在圖8A中清楚地看出，該內表面進一步包含用於附著至該公用設施儀錶總成之面板之一支撐元件，其中該支撐元件包括彼此間隔開且自該安裝支架之內表面向下延伸之連接片26、24及22。將理解，連接片26、24及22以嚙合方式接納至用於支撐安裝支架16之預界定開口(例如，如圖1中所示位於面板40之表面上開口38、36及30)中。如熟習此項技術者將理解，此等連接片可依據該面板組件之表面32中之開口之性質(例如，形狀、大小、等等)互換。此外，連接片之數目不受限制。現在接下來將闡述包含一單個連接片之一公用設施儀錶總成之一例示性實施例。
圖9圖解說明具有包含一天線12及一安裝支架16(其在圖9中不可見)之一子總成910之一公用設施儀錶總成10之一簡化側視圖900。特定而言，如圖9中所示，公用設施儀錶總成10包含一外蓋(儀錶蓋)36、若干儀錶組件42(未展示)及經調諧以用於一無線環境中之一天線12(作為子總成910之一部分)。在某些實施例中，如圖9中所示，公用設施儀錶總成10包括一輔助蓋920。面板組件40包封內部儀錶組件42(未展示)且包含用於顯示計量讀取識別符(例如，序號、製造商名稱、品牌等等)之一表面32及一計量資訊組件24。子總成910附著至面板組件40及輔助蓋920之外部且組態於界定於面板組件40與儀錶蓋36之間的一空間940中 之內部儀錶組件42之前方。若存在一輔助蓋920，則天線12(及支撐該天線之安裝支架16)可鄰接至其外表面。視情況，輔助蓋920亦充當一機械連接點925之一支撐構件，機械連接點925被視為與一連接片具有相同含義(且在功能方面相似)。連接點925安置於輔助蓋220之表面之一部分上。輔助蓋920包封並保護該等儀錶組件且充當用以安裝子總成910(包含一天線12及一安裝支架16)之一支撐構件。
在一項實施例中，天線12與輔助蓋(若存在此一蓋)920之彎曲形狀一致且定位於其機械連接點925之前方，以便其在該等儀錶組件之正面之前方而且在儀錶蓋36下方之一位置處連續地間隔開以達成經改良效能。其中天線12遠離自電子零件及金屬儀錶結構產生之不必要的干擾定位之此一幾何組態促成該天線之經改良系統層效能。將連同圖11及圖12來論述傳輸與接收輻射型樣之細節。在接下來的下文中，將提供對一偶極天線之詳細說明。
參見圖10(由圖10A、圖10B及圖10C組成)，展示根據本揭示內容之一項實施例之一偶極天線之例示性細節。特定而言，在圖10A中，展示一偶極天線12之一正視圖。如熟習此項技術者將想到，一偶極天線通常係由金屬或金屬合金或任何種類之導電材料製成。在圖10A中所示之實施例中，一偶極天線12包含進一步包含經由一連接器28以操作方式耦合至一收發器(未展示)之一對撓性、相對安裝、細長、金屬(一般而言，導電)、輻射元件104之至少一個中饋式從動元件。該至少一個中饋式從動元件經由一平衡-不 平衡轉換器150耦合至連接器28。如將理解，該偶極天線實現雙向通信且因此該至少一個中饋式元件既由平衡-不平衡轉換器150驅動(在信號傳輸期間)亦驅動(在信號接收期間)平衡-不平衡轉換器150。在一項態樣中，該偶極天線包含一內導體墊154及隱蔽通孔152之一外部屏蔽墊156。如將理解，一通孔界定為一印刷電路板(PCB)中之一電鍍通孔(PTH)，該電鍍通孔用於提供該印刷電路板之一層上之一跡線至另一層上之一跡線之間的一電連接。由於不使用通孔來安裝組件引線，因而通孔通常包含一小的孔與墊直徑。
如圖10A中進一步展示，連接器28係包含定位於一地參考外屏蔽層160內部之一內導體158之一同軸電纜。經由連接器28傳輸之信號係需要借助於一平衡-不平衡轉換器150調節成一平衡信號之一不平衡信號。在一例示性態樣中，一偶極天線係用於850 MHz頻帶及1900 MHz頻帶中之通信之一雙頻帶天線。此一雙頻帶天線可(舉例而言)藉由在一安裝基板上提供兩層銅跡線來形成，如接下來所解釋。
現在參見圖10B及圖10C，展示作為一偶極天線12之部分之藉由沈積銅跡線(在一安裝基板上)而形成之各別頂層及底層162、164。在一項態樣中，頂層162長於底層164，頂層162經調諧以在850 MHz頻帶中操作而底層164經調諧以在1900 MHz頻帶中操作。如所示，該偶極天線包含用於將一不平衡信號(經由連接器28接收之)轉換成可饋送至該偶極之對稱結構輻射元件中之一平衡信號之一平衡-不平 衡轉換器150。將理解，偶極天線12係藉由在諸如(但不限於)Kapton或玻璃纖維之一撓性安裝基板102上雙沈積呈一頂層(例如，圖10B)之形式並且作為一底層(例如，圖10C)之銅跡線(或任何其他導電材料)而形成。熟習此項技術者將進一步瞭解，該安裝基板之材料應係如此以致其不干擾(或最低限度地干擾)該偶極天線之傳輸與接收輻射型樣。
在深入探討之前，下面提供一大體概要以解釋與各向同性靈敏度a\k\a接收器靈敏度量測相關聯之各種態樣。(本文中稍後將提供總輻射功率連同傳輸輻射型樣之細節。)一接收器靈敏度量測(如在3D空間中之一空間點處所量測)指示一通信系統(舉例而言，公用設施儀錶總成10中之一天線12)中之最低容許接收信號強度以便解碼該所接收信號之所得位元錯誤率(BER)出現小於一預定上限。根據一項實例，BER之此一預定上限為大約2.44%。如熟習此項技術者將理解，總各向同性靈敏度(TIS)係3D空間中之所有接收器靈敏度量測之一加權平均值。如將進一步理解，獲得3D空間中之接收器靈敏度量測之試驗設置(例如，受控環境等等)係由CTIA指定。
各種蜂巢運營商要求通信系統滿足由一通信系統支援之每一頻率之以dBm表示之TIS(以及，稍後將解釋之TRP)之指定臨限值。在一項實例中，特定而言，在850 MHz頻帶中操作之通信系統必需滿足總各向同性靈敏度之-99 dBm之一絕對數量值，如為一特定無線運營商所需。在一項例示性態樣中，本揭示內容中之天線達成850 MHz頻帶中之 約等於-99.52963 dBm之一總各向同性靈敏度。在另一實例中，一特定無線運營商要求在1900 MHz頻帶中操作之通信系統必需滿足總各向同性靈敏度之-101.5 dBm之一臨限值。在另一態樣中，本揭示內容中之天線達成1900 MHz頻帶中之-104.290928934911之一總各向同性靈敏度。
將理解，根據本揭示內容之態樣，藉由更緊密地匹配接收頻帶中之阻抗以增加接收器靈敏度以便滿足總各向同性靈敏度(TIS)臨限要求來調諧並最佳化天線12。藉由兼顧例如850 MHz頻帶及1900 MHz頻帶之傳輸頻帶中之駐波比來達成增加之靈敏度。如熟習此項技術者將理解，該駐波比表徵在跨越該等接收頻帶及該等傳輸頻帶之一特定頻率下由天線12反射回來之功率量。本文中稍後將論述兼顧傳輸頻帶中之駐波比之細節。在下文中，將闡述執行如在一受控環境中模擬之一空中測試(用於獲得靈敏度及輻射功率量測)之一例示性方法。
一環形三維靈敏度型樣表徵圖11中所展示之該接收器對於850 MHz頻帶之系統效能。此一例示性型樣係藉由監測覆疊在一(x y z)笛卡爾座標系統或等效地位於一受控環境內部(例如，在一隔離、消聲RF室內)之一(r,θ,φ)極座標系統上之一機械可旋轉構件上之一公用設施儀錶總成而獲得。(如熟習此項技術者將理解，藉以在一受控環境內部執行量測之方式係由蜂巢電信與網際網路協會(CTIA)指定。)如熟習此項技術者將瞭解，由該公用設施儀錶總成接收之一信號之功率位準係在圍繞y與z軸旋轉該可旋轉構 件時量測，其中該公用設施儀錶總成安裝於該可旋轉構件上。通常，該支撐構件係藉由改變如在一極座標系統中通常命名之極化角(以度為單位量測之)φ及θ來加以旋轉。通常，θ表示水平極化，而φ表示垂直極化。
為量測在一特定載波頻率下之靈敏度，由公用設施儀錶總成10(或，特定而言天線12)接收之一傳輸信號之功率位準係藉由升高或降低該位準來加以改變。重複改變該傳輸信號之功率位準之反覆直至所解碼位元錯誤率等於目標位元錯誤率為止。特定而言，使用該位元錯誤率來評估由該θ角及該φ角所指定之每一空間量測位置處之有效接收器靈敏度。當達成該目標位元錯誤率時，記錄該儀錶處之該功率位準作為一接收器靈敏度資料點。此針對這兩種極化以每30度之一夾角重複。
舉例而言，首先在該θ角保持不變時自0度至360度φ以30度間隔圍繞z軸水平地旋轉該支撐構件(或者，基本上公用設施儀錶總成10及位於其中之天線12)。類似地，接下來，在該φ角保持不變時自0度至360度θ以30度間隔圍繞y軸垂直地旋轉該支撐構件。因而，三維靈敏度型樣表徵如圖11中所示產生之該接收器對於一特定頻帶之系統效能。
現在參見圖11，一環形三維靈敏度型樣1100表徵該接收器對於850 MHz頻帶之系統效能。該型樣顯示一空值1102(更特定而言，一本端空值)且表示從空間分佈功率量測中就地導出之資料點。空值1102傳達該系統對跌入彼陰影區之信號不敏感。然而，將理解，本端空值1102在該儀 錶的後面且因此，不影響系統效能。更特定而言，該型樣顯示熱點1104中之強靈敏度。天線12自一特定方向接收或「聽到」對應於該天線在彼特定方向上之靈敏度之低信號。
如上所述，各種蜂巢運營商需求通信系統滿足TRP之指定值(除上文連同圖11論述之TIS之要求之外)。通常，對TRP臨限值之要求針對由該通信系統支援之每一頻帶以dBm表示。總輻射功率(TRP)係藉由取3D空間中之輻射功率量測之一加權平均值獲得之一理論屬性。輻射功率係藉由在一受控環境內部之3D空間中捕獲關於公用設施儀錶總成10於環繞該裝置之各種位置處之輻射傳輸功率之資料來量測。
在一項實施例中，本發明提供850 MHz頻帶中之約等於25.73156之一總輻射功率值。對於一個特定無線運營商，TRP要求對於在1900 MHz頻帶中操作之通信系統為24.5 dBm。本發明提供1900 MHz頻帶中之約27.082033 dBm之一TRP。
為了滿足由該等不同蜂巢運營商頒佈之總輻射功率(TRP)臨限值，天線12在一前拋式位置中最優化且在850 MHz及1900 MHz頻帶傳輸駐波比(SWR)方面得到兼顧以滿足對產品認證之空中測試。換言之，在一前拋式位置中，該天線之系統效能在傳輸頻帶中變壞，從而減少由天線12輻射之總功率。雖然存在輻射功率之一減少，但天線12經選擇性調諧以實現至位於遠端之傳輸器(未展示)之足夠能 量傳遞。該駐波比表徵在跨越該等接收頻帶及該等傳輸頻帶之一特定頻率下由天線12反射回來之功率量。此外，駐波比傳達經調諧天線12之阻抗。對該駐波比之一全面覆蓋使對該駐波比、所反射功率及阻抗匹配之間的關係之一論述(其將在本文中稍後提供)成為必需。
現在參見圖12，展示表徵850 MHz頻帶之輻射功率效能之一環形三維輻射型樣1200。為在該三維輻射型樣中獲得表徵輻射功率效能之資料點，在類似於先前連同圖11所述之一受控環境中使用一經校準功率量測裝置來量測該輻射功率。此等資料點(空間分佈功率量測)係藉由在該測試環境中取樣環繞該儀錶之自由空間中之輻射傳輸功率而相對於變化的θ角及φ角捕獲。集中於圖12中所示之型樣，可看出，該型樣顯示一熱點1200(更特定而言，一本端熱點)及一空值1205(更特定而言，一本端空值)。空值1205指示公用設施儀錶總成10並非在此區中有效地輻射，然而，該儀錶在該空值的後面。出於這個理由，系統效能未受影響。更特定而言，熱點1210中之陰影區顯示在處於朝一特定方向之傳輸模式下時輻射之輻射功率之有效位準。
輻射功率及各向同性靈敏度量測已分別表示為如連同圖11及圖12例示性地論述之三維環形輻射型樣及三維環形靈敏度型樣。該等型樣表示該系統之效能且模仿該系統之傳輸與接收特性。
熟習此項技術者將知道，TRP及TIS效能(更特定而言，經由輻射功率及各向同性靈敏度量測)受儀錶組件及諸如 因阻抗失配而引起之功率損耗之其他因素的影響。阻抗失配不利地將功率反射回至源中且進而減少自傳輸器轉發至天線12之功率量。此外，此失配減少應自天線12傳遞至接收器之能量。為減輕此等損耗，藉由下述方式來調諧天線12以達成經改良效能：藉由在兼顧傳輸效率時調整(天線調諧)天線12之阻抗以更緊密地匹配傳輸線之阻抗來針對接收頻帶靈敏度最佳化。
因此，天線12位置及定向結合在包含850 MHz及1900 MHz頻帶傳輸效率時最佳化850 MHz及1900 MHz頻帶接收靈敏度之一電壓駐波(或，簡稱為駐波)特性(或，比)產生滿足或超過認證要求之空中測試。該駐波比表徵在跨越傳輸頻帶及接收頻帶之一特定頻率中由天線12反射回來之功率量。對該駐波比之一全面覆蓋使對該駐波比、所反射功率及阻抗匹配之間的關係之一論述(提供於下文中)成為必需。
該駐波比係指示諸如(舉例而言)一同軸電纜之一傳輸線上之一電磁場之不均勻性之一數學表示式。其係量測電壓且固有地提供自收發器至天線12之傳輸線之長度按正弦函數變化之一固定正弦波。理論上，提供傳輸線量測之電壓應在一天線系統中相同，在這種情況下，天線12之阻抗與傳輸線之阻抗匹配。因此，傳輸線中不存在正弦駐波，且在天線12與傳輸器之間及在天線12與接收器之間出現一最大功率傳遞。當天線12之阻抗與傳輸線之阻抗匹配時，沿著傳輸線之電壓相同。因此，所反射功率係額定的，且因 而，駐波比等於1。
然而，若天線12之阻抗與傳輸線之阻抗不匹配，則正向功率中之一些由天線12反射，且功率朝向收發器往回傳遞。簡言之，能量自天線12反射回至接收器，且類似地，能量自天線12反射回至傳輸器。因此，若天線12之阻抗與傳輸線之阻抗不完全匹配，則正向功率中之一百分比由該天線系統反射。因此，SWR為大於1的某一數。
根據本發明之態樣，藉由更緊密地匹配接收頻帶中之阻抗以增加接收器靈敏度以便滿足TIS臨限要求來最佳化天線12。藉由兼顧傳輸頻帶中之駐波比來達成接收頻帶之天線駐波比值。基本上，該天線系統在傳輸頻帶上變壞，從而減少由天線12輻射之總功率。雖然存在輻射功率之一減少，但天線12經故意調諧以實現天線12與傳輸器之間的足夠能量傳遞。因此，天線12提供一可靠效能位準，以便公用設施儀錶10滿足總輻射功率及總靈敏度臨限值。
經改良內部天線12(連同安裝支架16)當定位於儀錶蓋下方且更特定而言，組態於儀錶組件之前方時提供一最佳效能位準。該組態操作以用於在該通信系統或經歷用於計量總各向同性靈敏度及總輻射功率之臨限值之數量認證測試之公用設施儀錶總成10中提供一可靠效能位準。此外，該天線系統提供用於一公用無線通信網路之一可接受效能位準，且數量上，該效能位準相當於當今可在市場上購得之最新手機之效能。本發明之位置及定向對應於成功的各向同性靈敏度及輻射功率量測且係藉由採用如先前所述之測 試環境來加以確認。
雖然已根據各實施例闡述了本發明，但熟習此項技術者將認識到可藉助屬於隨附申請專利範圍之精神及範疇之修改來實踐並實施本發明。此特定創新亦可在其他無線應用中實施。本發明亦可採用一個以上天線12。舉例而言，Wi-Fi應用可使用兩個天線。使用多個天線之變化形式亦完全歸於本發明之範疇。
根據對本發明之較佳實施例之上述詳細說明，熟習此項技術者將容易理解，本發明易受到廣泛利用及應用。雖然已依據一較佳實施例闡述了各種態樣，但根據其將容易辨別本發明之額外態樣、特徵及方法。根據本發明及對其之上述說明將易知或合理地假定除本文中所述之外的本發明之諸多實施例及調適形式以及諸多變化形式、修改形式及等效配置及方法，而此並不背離本發明之實質或範疇。此外，本文中所闡述及所主張之各個程序之步驟之任何順序及/或時間次序皆係被視為預期用於實施本發明之最佳模式之順序及/或時間次序。亦應理解，儘管各個程序之步驟可展示並闡述為按一較佳順序或時間次序，但任何此類程序之步驟皆不限於按任一特定順序或次序實施，除非存在對此之一特定指示以達成一特定預期結果。在大多數情況下，此等程序之步驟可按各種不同順序及次序實施，而此仍屬於本發明之範疇。另外，某些步驟可同時實施。因此，雖然本文中已就較佳實施例詳細闡述了本發明，但應理解，本揭示內容僅係對本發明之闡釋及例示且僅出於提 供對本發明之全面及授權揭示而作出。上述揭示內容既非意欲亦不應視為限制本發明或以其他方式排除任何此類其他實施例、調適形式、變化形式、修改形式及等效配置，本發明僅受隨附申請專利範圍及其等效範圍的限制。
10‧‧‧公用設施儀錶總成
12‧‧‧天線/偶極天線
14A‧‧‧開口
14B‧‧‧開口
16‧‧‧安裝支架
18A‧‧‧開口
18B‧‧‧開口
20‧‧‧公用設施儀錶
20A‧‧‧開口
20B‧‧‧開口
22‧‧‧向下延伸構件
24‧‧‧向下延伸構件
26‧‧‧向下延伸構件
28‧‧‧連接器
30‧‧‧開口
32‧‧‧表面
34‧‧‧計量資訊組件
36‧‧‧開口/外蓋/儀錶蓋
38‧‧‧開口
40‧‧‧面板組件
42‧‧‧儀錶組件
45‧‧‧上捕捉表面
48‧‧‧開口端
50‧‧‧閉合端
102‧‧‧撓性安裝基板
104‧‧‧輻射元件
150‧‧‧平衡-不平衡轉換器
152‧‧‧通孔
154‧‧‧內導體墊
156‧‧‧外部屏蔽墊
158‧‧‧內導體
160‧‧‧地參考外屏蔽層
162‧‧‧頂層
164‧‧‧底層
900‧‧‧簡化側視圖
910‧‧‧子總成
920‧‧‧輔助蓋
925‧‧‧機械連接點
940‧‧‧空間
1100‧‧‧環形三維靈敏度型樣
1102‧‧‧空值
1104‧‧‧熱點
1200‧‧‧熱點
1205‧‧‧空值
1210‧‧‧熱點
X‧‧‧軸
Y‧‧‧軸
Z‧‧‧軸
圖1係如本文中所述構造之包含若干儀錶組件、一內部偶極天線與支撐該內部偶極天線之一安裝支架之一子總成之一公用設施儀錶總成之一部分分解透視圖。
圖2係包括一外蓋之一公用設施儀錶總成之一完全分解透視圖。
圖3係根據本發明之態樣之一公用設施儀錶總成之一完全組裝視圖，其中一外蓋之一區段被切去以顯露一安裝支架之態樣。
圖4係根據本發明之態樣之一安裝支架之一第一透視圖，其展示用於附著至一面板之複數個連接片。
圖5係圖4之實施例中所展示之安裝支架之一第二透視圖。
圖6係圖4之實施例中所展示之安裝支架之一第三透視圖。
圖7係該安裝支架之一俯視平面圖。
圖8A係該安裝支架之一外部平面圖。
圖8B係該安裝支架之一內部平面圖。
圖9圖解說明根據本揭示內容之一項實施例之一公用設施儀錶總成之一簡化側視圖。
圖10A至圖10C圖解說明根據本揭示內容之一項實施例組態之一偶極天線之一正視平面圖。
圖11圖解說明一偶極天線之850 MHz頻帶之一例示性環形三維、系統接收靈敏度型樣。
圖12圖解說明一偶極天線之850 MHz頻帶之一例示性環形三維、系統層輻射型樣。
10‧‧‧公用設施儀錶總成
12‧‧‧天線/偶極天線
14A‧‧‧開口
14B‧‧‧開口
16‧‧‧安裝支架
18A‧‧‧開口
18B‧‧‧開口
20A‧‧‧開口
20B‧‧‧開口
22‧‧‧向下延伸構件
24‧‧‧向下延伸構件
26‧‧‧向下延伸構件
28‧‧‧連接器
30‧‧‧開口
32‧‧‧表面
34‧‧‧計量資訊組件
36‧‧‧開口/外蓋/儀錶蓋
38‧‧‧開口
40‧‧‧面板組件
42‧‧‧儀錶組件

Claims (44)

  1. 一種公用設施儀錶總成，其包含：一外蓋，其包含用於接納並包封該公用設施儀錶總成之複數個儀錶組件之一開口端及一閉合端，該閉合端界定一內表面及一外表面；該複數個儀錶組件，其裝納於該外蓋內且操作以用於量測並收集資料，該複數個儀錶組件包括操作以用於經由一網路進行信號通信之一收發器及一計量資訊組件；一面板，其提供用於該計量資訊組件之一表面且與該外蓋之該內表面相隔一預定距離安置，從而在該公用設施儀錶總成之該外蓋之該內表面與該面板之間界定一空間，且進一步該面板之該表面含有至少一個預界定開口；一內部偶極天線，其包含一中饋式從動元件，該中饋式從動元件進一步包含變形成與該外蓋之內部形狀一致的一形狀之一對撓性、相對安置、細長、金屬、輻射元件且經定位以使得該等金屬元件延伸至界定於該公用設施儀錶總成之該外蓋之該內表面與該面板之該表面之前方之間的該空間中，該偶極天線之該等輻射元件以操作方式耦合至該收發器；及一安裝支架，其包含界定用於支撐該內部偶極天線之一圓柱形表面之一段之一弓形元件且經定位以使得該安裝支架延伸至界定於該公用設施儀錶總成之該外蓋之該內表面與該面板之該表面之前方之間的該空間中，該支 架包含由該面板之該表面上之該至少一個預界定開口接納從而將該支架附著至該面板之該表面的一預定長度之至少一個向下延伸構件。
  2. 如請求項1之公用設施儀錶總成，其中該面板係一內蓋之正面，該內蓋經組態以包封該複數個儀錶組件。
  3. 如請求項1之公用設施儀錶總成，其中該等儀錶組件包括一計量資訊組件。
  4. 如請求項3之公用設施儀錶總成，其中該面板與該計量資訊組件實質上共面。
  5. 如請求項3之公用設施儀錶總成，其中該計量資訊組件係一電子顯示器。
  6. 如請求項1之公用設施儀錶總成，其進一步包含用於將該內部偶極天線緊固至該面板的該面板上之一連接點。
  7. 如請求項1之公用設施儀錶總成，其中該外蓋係圓柱形。
  8. 如請求項7之公用設施儀錶總成，其中該內部偶極天線與該圓柱形外蓋之一彎曲形狀一致。
  9. 如請求項1之公用設施儀錶總成，其中該內部偶極天線係一第一偶極天線，且該公用設施儀錶總成進一步包含大體平行於該第一偶極天線定位之一第二偶極天線。
  10. 如請求項1之公用設施儀錶總成，其中該內部偶極天線由一蓋板材料隱蔽，該蓋板材料經組態以用於提供環境保護及電絕緣。
  11. 如請求項1之公用設施儀錶總成，其中該公用設施儀錶 總成經組態以用於量測並收集與以下各項中之至少一者相關之資料：電力、天然氣、水。
  12. 如請求項9之公用設施儀錶總成，其中第一偶極天線經調諧至一第一頻帶且該第二偶極天線經調諧至一第二頻帶。
  13. 如請求項1之公用設施儀錶總成，其進一步包含包封該面板及該複數個儀錶組件之一輔助蓋，且進一步其中該偶極天線安裝於該輔助蓋上。
  14. 如請求項1之公用設施儀錶總成，其中該外蓋之該開口端及該閉合端係彼此平行且具有在垂直於該外蓋之該閉合端之一方向上穿過該開口端及該閉合端之中心之一共同中心垂直軸之平坦表面。
  15. 如請求項1之公用設施儀錶總成，其中該外蓋之形狀係圓柱形。
  16. 如請求項15之公用設施儀錶總成，其中該安裝支架之該弓形元件具有實質上類似於該圓柱形外蓋之曲率半徑之一曲率半徑。
  17. 如請求項1之公用設施儀錶總成，其中該面板之形狀係圓形。
  18. 如請求項17之公用設施儀錶總成，其中該安裝支架在該圓形面板之一半徑之一方向上定位於該面板之圓周上。
  19. 如請求項14之公用設施儀錶總成，其中一預定長度之該至少一個向下延伸構件係選自包括以下各項之群組：(i)一連接片，其在平行於該中心垂直軸之一方向上延伸一 預定距離以使得其嚙合於該面板之該表面上之該至少一個預界定開口中；(ii)一可變形自鎖連接片，其包括嚙合於該面板之該表面上之該至少一個預界定開口中之一向下延伸可搭扣構件；(iii)一徑向延伸連接片，其進一步包含：(a)一圓柱形端部分，其朝向該面板之中心延伸，其中該圓柱形端部分之軸平行於該中心垂直軸；及(b)一矩形前部分，其中該矩形前部分之一個維度朝向該面板之該中心徑向向內延伸。
  20. 一種公用設施儀錶總成，其包含：一外蓋，其包括用於接納並包封該公用設施儀錶總成之複數個儀錶組件之一開口端及一閉合端，該閉合端界定一內表面及一外表面；該複數個儀錶組件，其裝納於該外蓋內；一面板，其提供用於計量資訊組件之一表面且與該外蓋之該內表面相隔一預定距離安置，從而在該公用設施儀錶總成之該外蓋之該內表面與該面板之該表面之間界定一空間，該面板之該表面進一步經由一第一支撐元件來支撐一安裝支架；一安裝支架，其具有一內表面及一外表面且經定位以使得該安裝支架延伸至該空間中，該支架經由該第一支撐元件附著至該面板之該表面；及一內部偶極天線，其包含一中饋式從動元件，該中饋式從動元件進一步包含一對撓性、可變形、金屬、輻射元件且經定位以使得該等金屬元件延伸至該空間中，該 偶極天線由該安裝支架經由一第二支撐元件固持於適當位置中。
  21. 如請求項20之公用設施儀錶總成，其中該第一支撐元件包含由該安裝支架上之預界定開口保持之扣接螺絲或螺栓。
  22. 如請求項20之公用設施儀錶總成，其中該第一支撐元件包含膠帶材料及膠水。
  23. 如請求項20之公用設施儀錶總成，其中該第二支撐元件貼附至該支架之該內表面且進一步包含(i)自該安裝支架向下延伸的一預定長度之至少一個構件(ii)該面板之該表面上之至少一個預界定開口，其中該至少一個構件係由該至少一個預界定開口接納。
  24. 如請求項20之公用設施儀錶總成，其中該第二支撐元件包含膠帶材料及膠水。
  25. 如請求項20之公用設施儀錶總成，其中該安裝支架之該外表面可變形以便與該外蓋之一內表面之形狀一致。
  26. 如請求項20之公用設施儀錶總成，其中該安裝支架係界定一圓柱形表面之一段之弓形元件。
  27. 如請求項20之公用設施儀錶總成，其中該面板之形狀係圓形。
  28. 如請求項20之公用設施儀錶總成，其中該外蓋之形狀係圓柱形。
  29. 如請求項27之公用設施儀錶總成，其中該安裝支架在沿著該圓形面板之一半徑之一方向上定位於該面板之圓周 上。
  30. 如請求項27之公用設施儀錶總成，其中該安裝支架係界定一圓柱形表面之一段之一弓形元件，該安裝支架具有實質上類似於該圓柱形外蓋之曲率半徑之一曲率半徑。
  31. 如請求項20之公用設施儀錶總成，其中該偶極天線之該等輻射元件係藉由在一非導電安裝基板上沈積導電材料而形成。
  32. 如請求項31之公用設施儀錶總成，其中該安裝基板之該材料係選自包括以下各項之群組：塑膠、玻璃纖維及Kapton。
  33. 如請求項31之公用設施儀錶總成，其中該導電材料係銅。
  34. 如請求項20之公用設施儀錶總成，其中該安裝支架係由一單個元件構成。
  35. 如請求項20之公用設施儀錶總成，其中該安裝支架係由組裝在一起之元件之一組合構成。
  36. 如請求項20之公用設施儀錶總成，其中該安裝支架係由塑膠、塑膠複合材料或聚碳酸鹽材料製成。
  37. 如請求項23之公用設施儀錶總成，其中該至少一個向下延伸構件係由塑膠、塑膠複合材料或聚碳酸鹽材料製成。
  38. 一種用於支撐供與包括用於顯示儀錶讀取資訊之一面板之一公用設施儀錶總成共同使用之一內部偶極天線之安裝支架，該面板與該公用設施儀錶總成之一外蓋之內表 面相隔一預定距離安置，從而在該公用設施儀錶總成之該外蓋之該內表面與該面板之表面之間界定一空間，該面板進一步包括在其表面上之至少一個預界定開口，該安裝支架包含：一外表面及一內表面，該外表面藉由一支撐元件來支撐該內部偶極天線；及一預定長度之至少一個附著構件，其自由該面板之該表面上之該至少一個預界定開口接納的該安裝支架之該內表面延伸，從而將該安裝支架附著至該面板之該表面，藉此該內部偶極天線定位於該公用設施儀錶總成之該外蓋之該內表面與該面板之該表面之間的該空間中。
  39. 如請求項38之安裝支架，其中包含該安裝支架的一預定長度之該至少一個附著構件係選自包括以下各項之群組：(i)一部分可變形連接片，其在垂直於該面板之該表面之一方向上延伸一預定距離以使得其嚙合於該面板之該表面上之該至少一個預界定開口中；(ii)一可變形自鎖連接片，其包括嚙合於該面板之該表面上之該至少一個預界定開口中之一向下延伸可搭扣構件；(iii)一徑向延伸連接片，其進一步包含：(a)一圓柱形端部分，其朝向該面板之中心延伸，其中該圓柱形端部分之軸垂直於該面板之該表面；及(b)一矩形前部分，其中該矩形前部分之一個維度朝向該面板之該中心向內延伸。
  40. 如請求項38之安裝支架，其中該支撐元件包含由該安裝 支架上之預界定開口保持之扣接螺絲或螺栓。
  41. 如請求項38之安裝支架，其中該支撐元件包含膠帶材料及膠水。
  42. 如請求項38之安裝支架，其中該安裝支架係由塑膠、塑膠複合材料或聚碳酸鹽材料製成。
  43. 如請求項38之安裝支架，其中該至少一個向下延伸構件係由塑膠、塑膠複合材料或聚碳酸鹽材料製成。
  44. 如請求項38之安裝支架，其中該安裝支架係由一單個元件構成。
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