无线模块、无线仪器及现场仪器控制系统的制作方法_4

文档序号:9830120阅读:来源:国知局
ATI?AT4连接的输入输出端T4)与输入输出端Tl连接。与之并行地,设置在分配处理部25d的收发切换部SR(设置在开关SWl、SW2之间的收发切换部SR)的开关SWll、SW12(参照图4)由信号处理部25b控制,作为输入输出端T11、T12之间的传输路径而选择接收路径R2。
[0086]在以上动作完成之后,如果从现场仪器FD输出信号,则该信号经由接头连接器CN而输入至信号处理模块10。输入至信号处理模块10的信号在进行了通信协议的变换处理等信号处理之后,通过在信号处理模块10与无线模块20之间进行的通信而向无线模块20发送。从信号处理模块10发送出的信号经由线缆CB输入至无线模块20的电路部25。
[0087]输入至电路部25的信号被图2所示的收发部25a接收,输出至信号处理部25b。信号处理部25b对从收发部25a输出的信号执行同步处理、数据变换处理、通信协议的变换处理、加密处理、调制处理等信号处理。在信号处理部25b进行了信号处理的信号输出至无线部25c。并且,无线部25c使用来自信号处理部25b的信号执行同步处理、加密处理、频率变换处理等处理。通过这些处理生成信号。
[0088]由无线部25c生成的无线信号被输入至图3所示的分配处理部25d的输入输出端Tl,经由开关SWl输入至收发切换部SR。已输入至收发切换部SR的无线信号在经由图4所示的输入输出端Tll而依次通过了设置于发送路径Rl上的输出调整部Al、滤波器部A2、高频放大器A3、以及输出电平检测部A4之后,从输入输出端T12输出。该无线信号依次经由图3所示的开关SW2及输入输出端T4以及图2所示的同轴线缆CBl发送至天线连接模块30。由此,从与天线连接模块30连接的所有外部天线ATl?AT4发送无线信号。
[0089]此外,在这里,对选择外部天线ATl?AT4的任一个(外部天线ATI)接收无线信号、选择所有外部天线ATl?AT4发送无线信号的例子进行了说明,但也能够将用于收发的天线互逆。即,也可以选择所有外部天线ATl?AT4接收无线信号、选择外部天线ATl?AT4的任一个发送无线信号。
[0090]另外,也可以选择所有外部天线ATl?AT4执行无线信号的发送及接收这两者、也可以选择外部天线ATl?AT4的任一个执行无线信号的发送及接收这两者。例如,如果无线信号的频率、通信距离、或者方向(指向角)明确,则通过选择外部天线ATl?AT4之中合适的任一个执行通信,从而能够有效地实现稳定的通信。另外,如果无线信号的频率、通信距离、或者方向(指向角)不明确,则通过选择所有外部天线ATl?AT4执行通信,从而能够通用地实现稳定的通信(例如,如果进行接收的无线信号的频率或者方向(指向角)不明确,则能够通过预先选择所有外部天线ATl?AT4,从而利用外部天线ATl?AT4之中与无线信号的频率或者方向(指向角)一致的天线进行接收)。
[0091]另外,在这里对使用外部天线ATl?AT4收发无线信号的例子进行了说明,但也能够使用内部天线ATO收发无线信号。另外,也能够使用外部天线ATl?AT4发送无线信号并使用内部天线ATO接收无线信号,或者使用内部天线ATO发送无线信号并使用外部天线ATl?AT4接收无线信号。例如,在执行长距离通信的情况下选择外部天线ATl?AT4之中能够进行长距离通信的天线,在执行无指向性的短距离通信的情况下选择内部天线ΑΤ0。由此,能够有效地实现稳定的通信。
[0092]综上所述,在实施方式中,将无线仪器I区分为在与现场仪器H)之间执行通信的信号处理模块10、执行无线通信的无线模块20、能够连接多个外部天线ATl?AT4的天线连接模块30而构成,使得将在信号处理模块10及无线模块20之间接收和发送的信号经由线缆CB进行收发。由此,在本实施方式中,能够将这些无线模块20、天线连接模块30以及外部天线ATl?AT4从信号处理模块10分离地进行配置,而不将无线模块20和天线连接模块30以及外部天线ATl?AT4过于分开。因此,能够提高设置有内部天线ATO的无线模块20以及外部天线ATl?AT4的设置场所的自由度,能够一边满足防爆标准、一边实现稳定的无线通信。
[0093]另外,在本实施方式中,将能够连接多个外部天线ATl?AT4的天线连接模块30与无线模块20连接,无线模块20对用于无线信号的收发的外部天线ATl?AT4进行选择。由此,能够使用任意的外部天线ATl?AT4,并且能够自由地设定外部天线ATl?AT4的设置位置、设置角度。由此,如果在电场状态良好的场所设置外部天线ATl?AT4,则能够进行稳定的无线通信。这样,在本实施方式中,能够一边满足防爆标准、一边使用任意天线实现稳定的无线通信。
[0094][第2实施方式]
[0095]图5是表示本发明的第2实施方式涉及的无线模块和天线连接模块的要部结构的框图。此外,在图5中,对与图2所示的结构相同的结构标注有相同的标号。本实施方式的无线仪器是取代图1所示的无线模块20及天线连接模块30而设置了图5所示的无线模块40及天线连接模块50的结构。此外,虽未在图中表示,但下面将本实施方式的无线仪器称为“无线仪器2”。
[0096]上述的第I实施方式涉及的无线仪器I将开关(图3中的开关SWl?SW3)设置在无线模块20,并利用无线模块20执行外部天线ATl?AT4的切换、选择。与之相对,本实施方式涉及的无线仪器2将相当于上述的开关SW2、SW3的开关部设置在天线连接模块50,并通过无线模块40的控制,天线连接模块50执行外部天线ATl?AT4的切换、选择。
[0097]如图5所示,无线模块40是取代图2所示的无线模块20的电路部25而设置了电路部41的结构。电路部41具有收发部41a、信号处理部41b、无线部41c、以及分配处理部41d。该结构的电路部41输出控制信号,该控制信号选择内部天线ATO或者与天线连接端24连接的外部天线ATl?AT4之中的至少一个外部天线。另外,电路部41基于从外部的信号处理模块10发送来的信号而生成无线信号,并将生成的无线信号从所选择的天线发送。另外,电路部41对由所选择的天线接收到的无线信号执行处理,并将处理后的信号向信号处理模块10发送。
[0098]与图2所示的收发部25a相同地,收发部41a经由线缆CB在与信号处理模块10之间执行通信(例如RS-422等串行通信)。信号处理部41b对来自收发部41a的信号或来自无线部41c的信号执行预先规定的信号处理。此外,由信号处理部41b执行的具体的信号处理与由图2所示的信号处理部25b执行的信号处理相同。
[0099]另外,信号处理部41b输出用于天线的切换或选择的控制信号。具体地说,信号处理部41b将用于切换为使用内部天线ATO或者使用外部天线ATl?AT4的控制信号输出至分配处理部41d。另外,在使用外部天线ATl?AT4的情况下,信号处理部41b将用于切换为选择多个外部天线ATl?AT4之中的任一个执行无线信号的收发、或者选择所有外部天线ATl?AT4执行无线信号的收发的控制信号输出至天线连接端24。在这里,作为从信号处理部41b输出的控制信号,能够使用例如与进行选择的天线相对应地设定为不同电压的DC(直流)信号。
[0100]无线部41c使用来自信号处理部41b的信号生成应该从内部天线ATO或者外部天线ATl?AT4发送的无线信号,或者执行接收来自内部天线ATO或者外部天线ATl?AT4的无线信号的处理。此外,由无线部41c执行的具体的信号处理与由图2所示的无线部25c执行的处理相同。
[0101]分配处理部41d在信号处理部41b的控制之下,执行无线信号的分配处理。具体地说,分配处理部41d在无线信号的发送时分配无线信号,以使得由无线部41c所生成的无线信号被输入至基于来自信号处理部41b的控制信号而选择的天线(内部天线ATO或者外部天线ATl?AT4的至少一个外部天线)。另外,分配处理部41d在无线信号的接收时分配无线信号,以使得由基于来自信号处理部41b的控制信号而选择的天线接收到的无线信号被输入至无线部41c。
[0102]图6是表示设置于本发明的第2实施方式涉及的无线模块的分配处理部的结构的框图。此外,在图6中,对与图3所示的结构相同的结构标注有相同的标号。如图6所示,分配处理部41d具有开关SWl以及2个收发切换部SR。此外,分配处理部41d的输入输出端Tl与无线部41c连接,输入输出端T2与内部天线ATO连接,输入输出端T5经由天线连接端24与天线连接模块50连接。
[0103]图6所示的开关SWl与图3所示的开关SWl相同。开关SWl在信号处理部41b的控制之下,切换为对输入输出端Tl连接输入输出端T2、或者连接输入输出端T5 O在这里,如上所述,输入输出端T2与内部天线ATO连接,输入输出端T5与天线连接模块50连接,因此开关SWl是对使用内部天线ΑΤ0、或者使用外部天线ATl?AT4进行切换的开关。如图6所示的收发切换部SR与如图4所不的收发切换部SR相同。
[0104]返回至图5,天线连接模块50与图2所示的天线连接模块30相同地,是用于使多个外部天线ATl?AT4能够与无线模块40进行连接的模块。天线连接模块50经由同轴线缆CB2与无线模块40连接。此外,作为上述的同轴线缆CB2而使用具有单一芯线的屏蔽线缆。
[0105]与图2所示的天线连接模块30相同地,该天线连接模块50是由例如高刚性铝等刚性高的金属所形成的中空箱状的模块,具有连接器C20以及多个连接器Cl I?C14。该天线连接模块50在其内部具有开关部51。
[0106]该开关部51基于来自无线模块40的控制信号(从信号处理部41b输出而经由天线连接端24以及同轴线缆CB2的控制信号),执行与连接器Cll?C14连接的外部天线ATl?AT4的选择。开关部51可以具有与图3所示的开关SW3相同的开关、或者与如图3所示开关SW2、SW3被连接而成的开关相同的开关
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