專利名稱：智能電表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電表技術(shù)，具體涉及一種智能電表。
技術(shù)背景在綠色節(jié)能意識(shí)的推動(dòng)下，以智能電表為核心的智能電網(wǎng)成為世界各國競(jìng)相發(fā)展的一個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域。發(fā)展智能電網(wǎng)也能讓公用事業(yè)機(jī)構(gòu)及用戶受益。如智能電網(wǎng)可幫助電力機(jī)構(gòu)降低運(yùn)營支出、減少竊電、優(yōu)化運(yùn)營及即時(shí)響應(yīng)用戶需求等。用戶也有機(jī)會(huì)享受到更靈活的定價(jià)，因網(wǎng)絡(luò)計(jì)量節(jié)省成本及幫助實(shí)現(xiàn)家庭自動(dòng)化等。因此，智能電網(wǎng)的發(fā)展前景頗受看好。而智能電表預(yù)計(jì)全球出貨將從2008年的僅數(shù)百萬部增長(zhǎng)至2014年的約5，000萬部，年復(fù)合增長(zhǎng)率(CAGR)高達(dá)48%。而從技術(shù)趨勢(shì)來看，未來將超向雙向?qū)崟r(shí)通信、開放式平臺(tái)/模塊化服務(wù)。系統(tǒng)集成也將是重要的未來趨勢(shì)，預(yù)計(jì)可更新、插電式混合動(dòng)力汽車(PffiV)以及家庭自動(dòng)化等將集成到智能電網(wǎng)系統(tǒng)之中。智能電表也將超向采用先進(jìn)計(jì)量體系(AMI)，并成為未來家庭區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(HAN)的組成部分。在智能電表與智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)交換時(shí)，不僅要求電子電路快速處理能力，而且對(duì)無線傳輸器件-天線的要求是高速、超寬帶、大容量的傳輸這些信息。天線作為最終射頻信號(hào)的輻射單元和接收器件，其工作特性將直接影響整個(gè)系統(tǒng)的工作性能。然而天線的尺寸、帶寬、增益等重要指標(biāo)卻受到了基本物理原理的限制(固定尺寸下的增益極限、帶寬極限等)。這些指標(biāo)極限的基本原理使得天線的小型化技術(shù)難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了其它器件，而由于射頻器件的電磁場(chǎng)分析的復(fù)雜性，逼近這些極限值都成為了巨大的技術(shù)挑戰(zhàn)。
發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有智能電表中存在的問題，本實(shí)用新型提供了一種使用超材料天線的智能電表，通過高性能的超材料內(nèi)置天線技術(shù)，在滿足智能電表性能要求的前提下實(shí)現(xiàn)天線的小型化、內(nèi)置化，為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案一智能電表，包括通信端，還包括一超材料天線，所述超材料天線與所述通信端相連，所述超材料天線包括一介質(zhì)基板和設(shè)置于所述介質(zhì)基板一表面的一饋電點(diǎn)、與所述饋電點(diǎn)相連接的饋線及一金屬結(jié)構(gòu)；所述饋線與所述金屬結(jié)構(gòu)相互耦合。進(jìn)一步地，所述金屬結(jié)構(gòu)是金屬片經(jīng)鏤刻出槽拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)而成。進(jìn)一步地,所述超材料天線還包括接地單元,所述接地單元對(duì)稱地分布所述饋電點(diǎn)兩側(cè)；所述接地單元上設(shè)置有若干個(gè)金屬化的通孔。進(jìn)一步地,所述超材料天線還包括一參考地,所述參考地包括位于所述介質(zhì)基板相對(duì)兩表面上的第一參考地單元及第二參考地單元，所述第一參考地單元使所述饋線的一端形成微帶線。進(jìn)一步地，所述第一參考地單元及第二參考地單元相互電連接。進(jìn)一步地，所述介質(zhì)基板設(shè)置有若干金屬化通孔，所述第一參考地單元與所述第二參考地單元通過所述金屬化通孔實(shí)現(xiàn)電連接。進(jìn)一步地，所述第一參考地單元設(shè)置有相互電連接的第一金屬面單元及第二金屬面單元，所述第一金屬面單元與所述饋線的一端位置相對(duì)，使所述饋線的一端形成所述微帶線；所述第二參考地單元設(shè)置有第三金屬面單元，所述第三金屬面單元與所述第二金屬面單元位置相對(duì)。進(jìn)一步地，所述介質(zhì)基板位于所述第二金屬面單元及所述第三金屬面單元處開設(shè)有若干金屬化通孔，所述第二金屬面單元與所述第三金屬面單元通過所述金屬化通孔電連接。進(jìn)一步地，所述第二參考地單元還包括第四金屬面單元，所述第四金屬面單元位 于所述饋線一端的一側(cè)，并位于所述饋線的延伸方向上，所述第一金屬面單元與所述第四金屬面單元通過所述金屬化通孔電連接。進(jìn)一步地，所述超材料天線的諧振頻段至少包括2. 4GHz-2. 49GHz和5. 72GHz-5. 85GHz。本實(shí)用新型的智能電表采用超材料天線技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)天線的小型化及內(nèi)置，基于超材料天線技術(shù)設(shè)計(jì)出使一個(gè)波段、兩個(gè)或者更多不同波段的電磁波諧振的超材料天線，決定該天線體積的金屬結(jié)構(gòu)尺寸的物理尺寸不受半波長(zhǎng)的物理長(zhǎng)度限制，可以根據(jù)智能電表本身尺寸設(shè)計(jì)出相應(yīng)的天線，能夠滿足智能電表小型化、天線內(nèi)置的需求。應(yīng)用超材料天線的智能電表可以滿足智能電網(wǎng)與智能電表間雙向?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)交換的要求，避免數(shù)據(jù)交換時(shí)的堵塞、丟失等現(xiàn)象。

圖I為本實(shí)用新型智能電表實(shí)施例I的模塊圖；圖2為實(shí)施例I應(yīng)用場(chǎng)景的模塊圖；圖3是本實(shí)用新型智能電表中的天線第一實(shí)施方式的主視圖；圖4為圖3所示天線后視圖；圖5是本實(shí)用新型的天線第一實(shí)施方式S參數(shù)仿真圖；圖6是本實(shí)用新型智能電表中的天線第二實(shí)施方式的主視圖；圖7是本實(shí)用新型智能電表中的天線第三實(shí)施方式的主視圖；圖8為本實(shí)用新型天線的第二、三實(shí)施方式上的金屬結(jié)構(gòu)放大圖；圖9是本實(shí)用新型的天線第三實(shí)施方式S參數(shù)仿真圖；圖10是本實(shí)用新型的天線第三實(shí)施方式操作于2. 4、2.44、2. 48GHz時(shí)E方向遠(yuǎn)場(chǎng)仿真結(jié)果圖；圖11是本實(shí)用新型的天線第三實(shí)施方式操作于2. 4、2.44、2. 48GHz時(shí)H方向遠(yuǎn)場(chǎng)仿真結(jié)果圖；圖12是本實(shí)用新型的天線第三實(shí)施方式操作于5. 725,5. 8,5. 85GHz時(shí)E方向遠(yuǎn)場(chǎng)仿真結(jié)果圖；圖13是本實(shí)用新型的天線第三實(shí)施方式操作于5. 725、5.8、5. 85GHz時(shí)H方向遠(yuǎn)場(chǎng)仿真結(jié)果圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型智能電表做一步說明。參閱圖1，是本實(shí)用新型中的智能電表實(shí)施例I的模塊圖。其中，智能電表100包括超材料天線10及通信端11，超材料天線10與通信端11連接。超材料天線10接收外界的電磁波信號(hào)并轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸出到通信端11，進(jìn)而輸入到智能電表100的控制端；智能電表100要發(fā)出信息時(shí)，由通信端11向超材料天線10輸出電信號(hào)，經(jīng)超材料天線10轉(zhuǎn)換為電磁波信號(hào)后發(fā)射出去。智能電表100通過無線方式收發(fā)信息可以避免使用數(shù)據(jù)線，這種優(yōu)點(diǎn)在包括智能電表的智能電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)加入新的需要與智能電表數(shù)據(jù)交換的設(shè)備時(shí)表現(xiàn)的更為突出。參閱圖2，是本實(shí)用新型的智能電表實(shí)施例I應(yīng)用場(chǎng)景的模塊圖，智能電表100通 過超材料天線10能夠與智能電網(wǎng)中的其他設(shè)備建立連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。圖2中所示的控制中心200可以是智能電網(wǎng)管理中心，與智能電表100的超材料天線10建立數(shù)據(jù)連接后，可以監(jiān)控每一智能電表100的使用情況，在需要時(shí)還可以通過超材料天線10將數(shù)據(jù)寫入智能電表100中；抄表器300與智能電表100的超材料天線10建立數(shù)據(jù)連接，可以方便抄表人員獲取每一智能電表100的用電數(shù)據(jù)；用電查詢器400與智能電表100的超材料天線10建立數(shù)據(jù)連接，用電家庭或者公司等可以獲取智能電表100中的記錄的電量使用的數(shù)據(jù)，以獲取更佳的用電方案；智能電表100還可以與智能電網(wǎng)中其他的設(shè)備建立連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。本實(shí)用新型智能電表中天線是基于人工電磁材料技術(shù)設(shè)計(jì)而成，人工電磁材料是指將金屬片鏤刻成特定形狀的拓?fù)浣饘俳Y(jié)構(gòu)，并將所述特定形狀的拓?fù)浣饘俳Y(jié)構(gòu)設(shè)置于一定介電常數(shù)和磁導(dǎo)率基材上而加工制造的等效特種電磁材料，其性能參數(shù)主要取決于其亞波長(zhǎng)的特定形狀的拓?fù)浣饘俳Y(jié)構(gòu)。在諧振頻段，人工電磁材料通常體現(xiàn)出高度的色散特性，換言之，天線的阻抗、容感性、等效的介電常數(shù)和磁導(dǎo)率隨著頻率會(huì)發(fā)生劇烈的變化。因而可采用人工電磁材料技術(shù)對(duì)上述天線的基本特性進(jìn)行改造，使得金屬結(jié)構(gòu)與其依附的介質(zhì)基板等效地組成了一個(gè)高度色散的特種電磁材料，從而實(shí)現(xiàn)輻射特性豐富的新型天線。以下詳細(xì)介紹應(yīng)用智能電表中幾個(gè)實(shí)施方式第一實(shí)施方式請(qǐng)一并參閱圖3及圖4，超材料天線10包括介質(zhì)基板I、金屬結(jié)構(gòu)2、饋線3及參考地41、42，所述介質(zhì)基板I呈長(zhǎng)方板狀，其可由高分子聚合物、陶瓷、鐵電材料、鐵氧材料或鐵磁材料等材質(zhì)制成。在本實(shí)施例中，所述介質(zhì)基板I的材質(zhì)采用玻纖材質(zhì)(FR4)制成，因而不僅成本低，而且可保證在不同的工作頻率中保持良好的天線工作特性。所述金屬結(jié)構(gòu)2、饋線3及參考地41、42分別置于所述介質(zhì)基板I的相對(duì)的兩表面上，所述金屬結(jié)構(gòu)2、饋線3及參考地41、42與所述介質(zhì)基板I形成超材料天線，所述超材料天線的性能取決于所述金屬結(jié)構(gòu)2，在諧振頻段，超材料通常體現(xiàn)出高度的色散特性，即其阻抗、容感性、等效的介電常數(shù)和磁導(dǎo)率隨著頻率會(huì)發(fā)生劇烈的變化，因而通過改變所述金屬結(jié)構(gòu)2及介質(zhì)基板I的基本特性，便使得所述金屬結(jié)構(gòu)2與介質(zhì)基板I等效地組成一個(gè)按照洛倫茲材料諧振模型的高度色散的特種電磁材料。請(qǐng)參閱圖5，本實(shí)施例中的超材料天線的工作頻段是2. 4GHZ 2. 49GHZ及
5.72GHZ 5. 85GHZ，上述該兩頻段的增益分別可達(dá)3. 58dBi及3. HdBi0可以理解的是，可以設(shè)置超材料天線10只響應(yīng)頻率為2. 4GHZ 2. 49GHZ頻段，即單頻天線。所述饋線3設(shè)置在所述金屬結(jié)構(gòu)2的一側(cè)，并沿著所述金屬結(jié)構(gòu)2的長(zhǎng)度方向延伸，其與所述金屬結(jié)構(gòu)2相互耦合，其中，所述饋線3的一端彎折延伸至所述金屬結(jié)構(gòu)2端部一側(cè)。此外，可根據(jù)需要在所述饋線3與金屬結(jié)構(gòu)2之間的空間中嵌入容性電子元件，通過嵌入容性電子元件調(diào)節(jié)饋線3與金屬結(jié)構(gòu)2之間的信號(hào)耦合，由公式f=1/ (27lVZC )，可知電容值的大小和工作頻率的平方成反比，所以當(dāng)需要的工作頻率為較低工作頻率時(shí)，可以通過適當(dāng)?shù)那度肴菪噪娮釉?shí)現(xiàn)。加入的容性電子元件的電容值范圍通常在0-2pF之間，不過隨著天線工作頻率的變化嵌入的電容值也可能超出0-2pF的范圍。所述參考地位于所述饋線3的一側(cè)，使所述饋線3的位于所述金屬結(jié)構(gòu)2端部的一端形成微帶線31。在本實(shí)施例中,所述參考地包括第一參考地單元41及第二參考地單元42，所述第一參考地單元41及第二參考地單元42分別位于所述介質(zhì)基板I的相對(duì)兩表面。所述第一參考地單元41設(shè)置有相互電連接的第一金屬面單元411及第二金屬面單元412。所述第二參考地單元42與所述饋線3位于所述介質(zhì)基板I的同一側(cè)，并設(shè)置有第三金屬面單元421及第四金屬面單元422。所述第一金屬面單元411與所述饋線3位置相對(duì)，使所述饋線3的位于所述金屬結(jié)構(gòu)2端部的一端形成所述微帶線31，即所述參考地為虛擬地。所述第二金屬面單元412與所述第三金屬面單元421位置相對(duì)。所述第三金屬面單元421位于所述金屬結(jié)構(gòu)2的一端，所述第三金屬面單元421呈長(zhǎng)方面板狀，并與所述饋線3的延伸方向相同。所述介質(zhì)基板I位于所述第二金屬面單元412及所述第三金屬面單元421處開設(shè)有若干金屬化通孔5，所述第二金屬面單元412與所述第三金屬面單元421通過所述金屬化通孔5電連接。所述第四金屬面單元422位于所述饋線3 —端的一側(cè)，并位于所述饋線3的延伸方向上。所述介質(zhì)基板I位于所述第一金屬面單元411及所述第四金屬面單元422處開設(shè)有若干金屬化通孔5，所述第一金屬面單元411與所述第四金屬面單元422通過所述金屬化通孔5電連接。通過第一金屬面單元411與所述饋線3的一端形成所述微帶線31，因而可減少外部信號(hào)對(duì)在所述饋線3上傳送的信號(hào)干擾，提高天線增益，實(shí)現(xiàn)較好的阻抗匹配，節(jié)省材料，成本低。所述第一金屬面單元411至第四金屬面單元422之間通過巧妙的位置設(shè)置，因而使所述參考地占用較小的空間，便實(shí)現(xiàn)較大的面積。此外，通過設(shè)置所述金屬化通孔5，因而可進(jìn)一步提高所述參考地的面積。綜上所述，本實(shí)用新型的超材料天線通過精密地控制金屬結(jié)構(gòu)2的拓?fù)湫螒B(tài)及布局所述微帶線31，得到需要的等效介電常數(shù)和磁導(dǎo)率分布，使天線能夠在工作頻段內(nèi)實(shí)現(xiàn)較好的阻抗匹配，高效率地完成能量轉(zhuǎn)換，并得到理想的輻射場(chǎng)型，其占用體積小，對(duì)環(huán)境要求低，增益高，應(yīng)用范圍廣，適用智能電表的內(nèi)置天線。第二實(shí)施方式、如圖6所示，為本實(shí)用新型實(shí)施例的超材料天線10的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例中的超材料天線10包括介質(zhì)基板7以及設(shè)置在介質(zhì)基板7上的饋電點(diǎn)5、與該饋電點(diǎn)5相連接的饋線4、平面板狀的金屬結(jié)構(gòu)6。其中，饋線4與金屬結(jié)構(gòu)6相互耦合；金屬結(jié)構(gòu)6是金屬片經(jīng)鏤刻出槽拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)61而成，鏤刻時(shí)去除槽拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)61對(duì)應(yīng)的材料，剩余的金屬片即為金屬結(jié)構(gòu)6，在鏤刻出槽拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)61后，金屬片上呈現(xiàn)出包括在金屬結(jié)構(gòu)6內(nèi)的金屬走線62 ;槽拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)61中相鄰槽的間距即為金屬走線62的寬度，槽拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)61的槽寬與金屬走線62的寬度相等，且均為0. 15mm ;介質(zhì)基板7可由陶瓷材料、高分子材料、鐵電材料、鐵氧材料或鐵磁材料制成，優(yōu)選地，由高分子材料制成，具體地可以是FR-4、F4B等高分子材料。在本實(shí)施例中，金屬結(jié)構(gòu)6為軸對(duì)稱的平面板狀。其中金屬結(jié)構(gòu)6為銅或銀材料制成。優(yōu)選為銅，價(jià)格低 廉，導(dǎo)電性能好。為了實(shí)現(xiàn)更好阻抗匹配，金屬結(jié)構(gòu)6也可為銅和銀組合。請(qǐng)參閱圖7，為本實(shí)用新型第三實(shí)施方式主視圖，第三實(shí)施方式與第二實(shí)施方式區(qū)別在于還包括接地單元8，接地單元8上設(shè)置有若干金屬化的通孔81 ;接地單元8對(duì)稱地分布所述饋電點(diǎn)5兩側(cè)，介質(zhì)基板7的選擇與實(shí)施例I相同。圖8所示為第二實(shí)施方式與第三實(shí)施方式的金屬結(jié)構(gòu)的放大圖?？梢岳斫獾厥牵伨€4與金屬結(jié)構(gòu)6之間信號(hào)饋入方式可以有多種。所述饋線4直接與所述金屬結(jié)構(gòu)6相連；且所述饋線4與金屬結(jié)構(gòu)6的相連接點(diǎn)位置可以位于金屬結(jié)構(gòu)6上的任意位置。饋線4采用包圍方式設(shè)置于所述金屬結(jié)構(gòu)6外圍且饋線4的末端設(shè)置于金屬結(jié)構(gòu)6外圍任意位置。本超材料天線利用人工電磁材料的特性，采用在金屬片上鏤刻成金屬結(jié)構(gòu)的方式，使得金屬結(jié)構(gòu)及與金屬結(jié)構(gòu)所依附的介質(zhì)基板共同組成一個(gè)等效介電常數(shù)按照洛侖茲材料諧振模型色散的電磁材料，從而設(shè)計(jì)出多諧振頻段的天線。第二實(shí)施方式與第三實(shí)施方式所示的天線使2. 4GHz-2. 49GHz和5. 72GHz-5. 85GHz兩個(gè)頻段電磁波諧振，金屬結(jié)構(gòu)6的長(zhǎng)和寬都可以根據(jù)通訊設(shè)備機(jī)構(gòu)布局做任意調(diào)整，但是金屬結(jié)構(gòu)6結(jié)構(gòu)形狀保持與第二、三實(shí)施方式一致即可，該超材料天線可以用于單頻2. 4GHZ-2. 49GHz或5. 72GHz-5. 85GHz頻段的通訊設(shè)備，也可以用于雙頻2. 4GHz-2. 49GHz和5. 72GHz-5. 85GHz頻段的通訊設(shè)備。如圖9所示為本實(shí)用新型第三實(shí)施方式的S參數(shù)仿真圖，該圖示出了第三實(shí)施方式的天線在2. 4GHz和5. 8018GHz分別具有_15. 426dB和-19. 184dB的損耗，在本實(shí)用新型所要求的2. 4GHz-2. 49GHz和5. 72GHz_5. 85GHz頻率段內(nèi)均具有-IOdB以下的損耗，表明本實(shí)用新型天線能夠單獨(dú)在2. 4GHz-2. 49GHz或5. 72GHz_5. 85GHz頻率段內(nèi)工作，也可以同時(shí)在2. 4GHz-2. 49GHz和5. 72GHz_5. 85GHz頻率段內(nèi)工作，并且滿足智能電表中對(duì)超材料天線10的要求。圖10、圖11、圖12及圖13分別示出了本實(shí)用新型第三實(shí)施方式超材料天線10操作于2. 4,2. 44,2. 48GHz和5. 725,5. 8,5. 85GHz時(shí)分別在垂直平面(E-Plane)和水平平面(H-Plane)方向遠(yuǎn)場(chǎng)仿真結(jié)果圖，在此結(jié)果中能夠觀察到本實(shí)用新型的超材料天線的極化效果不亞于現(xiàn)有天線并符合應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。本實(shí)用新型中，關(guān)于超材料天線10的加工制造，只要滿足本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)原理，可以采用各種制造方式。最普通的方法是使用各類印刷電路板(PCB)的制造方法，如覆銅的PCB制造均可滿足本實(shí)用新型的加工要求。除此加工方式，還可以根據(jù)實(shí)際的需要引入其它加工手段，如導(dǎo)電銀漿油墨加工方式、各類可形變器件的柔性PCB加工、鐵片天線的加工方式以及鐵片與PCB組合的加工方式。其中，鐵片與PCB組合加工方式是指利用PCB的精確加工來完成槽拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的加工，用鐵片來完成其它輔助部分。由于采用低成本的銅材料形成所述金屬結(jié)構(gòu)6，因此暴露空氣中容易被氧化而使超材料天線10諧振頻率偏移或者性能急劇下降，因此超材料天線表面上設(shè)置有非金屬的防氧化薄膜。由于本實(shí)用新型的主要性能都集中在金屬結(jié)構(gòu)6槽拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)61的設(shè)計(jì)，因此，饋線4的引線對(duì)超材料天線10的輻射頻率影響相對(duì)較小?；谶@個(gè)特點(diǎn)，超材料天線可以被靈活的擺放在系統(tǒng)的任何位置，簡(jiǎn)化的安裝測(cè)試的復(fù)雜度。上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本實(shí)用新型并不局限于上 述的具體實(shí)施方式
，上述的具體實(shí)施方式
僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的啟示下，在不脫離本實(shí)用新型宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一智能電表，包括通信端，其特征在于，還包括一超材料天線，所述超材料天線與所述通信端相連，所述超材料天線包括一介質(zhì)基板和設(shè)置于所述介質(zhì)基板一表面的ー饋電點(diǎn)、與所述饋電點(diǎn)相連接的饋線及一金屬結(jié)構(gòu)；所述饋線與所述金屬結(jié)構(gòu)相互耦合。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能電表，其特征在于，所述金屬結(jié)構(gòu)是金屬片經(jīng)鏤刻出槽拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能電表，其特征在于，所述超材料天線還包括接地単元，所述接地單元對(duì)稱地分布所述饋電點(diǎn)兩側(cè)；所述接地単元上設(shè)置有若干個(gè)金屬化的通孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能電表，其特征在于，所述超材料天線還包括ー參考地，所述參考地包括位于所述介質(zhì)基板相對(duì)兩表面上的第一參考地単元及第ニ參考地単元，所述 第一參考地単元使所述饋線的一端形成微帶線。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的智能電表，其特征在于，所述第一參考地単元及第ニ參考地單元相互電連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的智能電表，其特征在于，所述介質(zhì)基板設(shè)置有若干金屬化通孔，所述第一參考地単元與所述第二參考地単元通過所述金屬化通孔實(shí)現(xiàn)電連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的智能電表，其特征在干，所述第一參考地單元設(shè)置有相互電連接的第一金屬面単元及第ニ金屬面単元，所述第一金屬面単元與所述饋線的一端位置相對(duì)，使所述饋線的一端形成所述微帶線；所述第二參考地單元設(shè)置有第三金屬面単元，所述第三金屬面単元與所述第二金屬面単元位置相対。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的智能電表，其特征在干，所述介質(zhì)基板位于所述第二金屬面単元及所述第三金屬面単元處開設(shè)有若干金屬化通孔，所述第二金屬面単元與所述第三金屬面單元通過所述金屬化通孔電連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的智能電表，其特征在于，所述第二參考地單元還包括第四金屬面單元，所述第四金屬面単元位于所述饋線一端的ー側(cè)，并位于所述饋線的延伸方向上，所述第一金屬面単元與所述第四金屬面単元通過所述金屬化通孔電連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的智能電表，其特征在于，所述超材料天線的諧振頻段至少包括 2. 4GHz-2. 49GHz 和 5. 72GHz_5. 85GHz。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種智能電表，包括通信端和一超材料天線，超材料天線與通信端相連，超材料天線包括一介質(zhì)基板和設(shè)置于介質(zhì)基板一表面的一饋電點(diǎn)、與饋電點(diǎn)相連接的饋線及一金屬結(jié)構(gòu)；饋線與金屬結(jié)構(gòu)相互耦合。本實(shí)用新型的智能電表采用超材料天線技術(shù)，實(shí)現(xiàn)天線的小型化及內(nèi)置，基于超材料天線技術(shù)設(shè)計(jì)出使一個(gè)波段、兩個(gè)或者更多不同波段的電磁波諧振的超材料天線，決定該天線體積的金屬結(jié)構(gòu)尺寸的物理尺寸不受半波長(zhǎng)的物理長(zhǎng)度限制，可以根據(jù)智能電表本身尺寸設(shè)計(jì)出相應(yīng)的天線，能夠滿足智能電表小型化、天線內(nèi)置的需求。應(yīng)用超材料天線的智能電表可以滿足智能電網(wǎng)與智能電表間雙向?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)交換的要求，避免數(shù)據(jù)交換時(shí)的堵塞、丟失等現(xiàn)象。
文檔編號(hào)H01Q1/22GK202395143SQ20112037013
公開日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月30日
發(fā)明者劉若鵬, 徐冠雄 申請(qǐng)人:深圳光啟創(chuàng)新技術(shù)有限公司, 深圳光啟高等理工研究院