具有内置射频天线的照明装置制造方法及图纸

技术编号:8027303 阅读:136 留言:0更新日期:2012-12-02 19:13
一种照明装置,比如替换照明装置,其包括例如LED的光源(LS)以用于沿着光轴(OA)产生光。由电阻率小于0.01?m的材料制成的热沉(HS),例如为壳体的一部分的金属热沉,将热量传输离开光源(LS)。连接到天线(A)的射频(RF)通信电路(CC)用于使能RF信号通信,例如从而经由遥控器控制该装置。包括热沉(HS)并且具有大于RF信号的波长的1/10的延展的金属部件布置成低于与光轴(OA)正交绘制且穿过天线(A)的虚拟平面(VP)。藉此,可以获得紧凑装置,并且仍可以获得令人满意的RF辐射模式。天线可以是导线天线或PCB天线,例如PIFA或IFA类型天线。在特殊实施例中,天线形成于环状PCB上,该环状PCB具有中心孔而允许来自光源的光通过。优选地,天线定位在金属热沉(HS)前方至少2mm处。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及照明装置的领域。更具体地,本专利技术提供具有内置射频(RF)天线的例如标准电源插座灯形式的照明装置。本专利技术提供具有天线的照明装置,该天线适于在宽指向性模式中RF信号的可靠通信。
技术介绍
智能照明已经变得广泛,并且RF通信是在特别是用于家庭和办公环境的灯的远程管理中将使用的强大技术。替代控制到灯的功率,例如230V电源,趋势已经转向通过发送RF控制信号到照明装置而直接控制光源或照明装置,即灯的可更换元件。对于室内使用,ISM频段覆盖合适频率以允许在大至20米的范围上的通信。对于低数据率应用,比如灯的远程管理,合适的通信标准为ZigBee。发射的控制信号可以用于远程地控制灯的状态(接通/断开)、光输出(颜色,光通量)、束宽或取向。为了有效地发射或接收这种远程管理控 制信号,每个灯必须设有天线。灯中的天线的性能应不受由导电材料(或者会降低Q因子或谐振频率的不导电材料)制成的其它灯部件干扰,这种灯部件会在某些方向上屏蔽RF信号或者改变天线的谐振频率,并且因而显著地影响与遥控器或其它灯的RF通信。因而,重要的是天线在大立体角中以显著指向增益辐射。为了与其它灯以及与遥控器的可靠通信,对应于具有足够增益(例如参考无损各向同性天线,大于-IOdB)的所有方向的立体角实际应在2 至3 的范围。在这种装置的外包壳的有限尺度中获得这一点是个难题,因为这种尺度经常取决于标准尺寸壳体和电源插座。US2007/025252描述一种比如在街道照明中使用的结合RF天线的照明灯具或照明器。然而,RF天线置于形成光源的照明装置的外部,该RF天线而不是置于外部壳体的一部分中,该外部壳体是由不干扰RF波到达天线的非屏蔽材料制成。
技术实现思路
因而,根据上述描述,目的是提供一种比如微型替换灯的照明装置,其仍允许与该照明装置的宽空间范围的无线RF通信,尽管尺寸小得使得需要非常有效热沉以移除光源中不可避免的散热。在第一方面,本专利技术提供一种照明装置,比如替换照明装置,该照明装置包括布置在外包壳中的 -布置成沿着光轴生成光的光源, -由电阻率小于0. OlQm的材料制成的热沉,例如金属热沉,其布置成用于移除由光源产生的热量, -射频通彳目电路,以及 -天线,其连接到射频通信电路并且布置成用于传达比如射频控制信号的射频信号, 该外包壳比如为部分由该热沉形成的外包壳,其中具有大于射频信号的波长的1/10的延展的该照明装置的金属部件布置成低于与该光轴正交绘制且穿过该天线的虚拟平面。根据第一方面的照明装置可以利用非常紧凑尺度,例如利用基于发光二极管(LED)的光源来设计,因为热沉提供了将热量有效传输离开光源。因而,该照明装置适于低能量替换灯,例如,其就比如接通/断开、强度、颜色、束宽和光取向而言可以被直接遥控。如所定义地相对于大于通信射频(RF)信号的波长的1/10的金属部件布置天线,则有可能在宽的部分角度范围中进行照明装置的RF通信并且因而RF控制,因为RF干扰的金属部件置为远离天线。具有电阻率小于0. OlQm的热沉用于提供具有高热导率的热沉,因而允许照明装置在尺寸上微型化。特别地,热沉可以由电阻率小于0. OOlQm,比如小于0. OOOlQm,比如小于0. OOOOlQm的材料制成。热沉可以由包括大量金属的材料制成,且特别地热沉可以是实心金属主体,例如铝主体形式的金属热沉。可替换地,热沉可以由聚合物材料制成,该聚合物材料具有导电填充材料用以提供所述电阻率。例如填充材料可以是金属,比如铜或钢。可替换地,填充材料为碳或石墨。可以使用5-20%,比如近似10%的填充度。 具有大于射频信号的波长的1/10的延展的该照明装置的金属部件可以布置成比与该光轴正交绘制且穿过该天线的虚拟平面低至少4mm。藉此可以获得非常宽的RF通信角。特别地,天线可以布置在热沉前方至少2_处,比如在热沉前方4_处,因而允许宽的RF通信角,同时使得热沉可以足够大以确保有效冷却。具有大于射频信号的波长的1/15,比如大于1/20的延展的该照明装置的金属部件优选地布置成低于与该光轴正交绘制且穿过该天线的虚拟平面。非常小,即与RF信号波长相比是小的金属对象是可以接受的,例如以电子芯片的部分以及焊料材料等的形式,而特别是热沉和如此大的金属部件显著地破坏自/往天线的RF通信。特别地,热沉可以形成外包壳的一部分,比如外包壳的显著部分。在一个实施例中,天线的辐射部分基本上在一个单一平面内延伸,这一个单一平面基本上垂直于光轴。然而,在一些实施例中,天线的辐射部分具有在光轴的方向上的相当大的延展。天线可以是导线天线,比如下述其中之一 1/4波长IFA天线、八木(Yagi)天线和回路天线。可替换地,或附加地,天线布置于第一印刷电路板(PCB)上,比如布置于PCB的末端部分上。藉此,可以提供非常紧凑天线,因为PCB通常存在于照明装置中以保持用于控制光源的所需电子电路。特别地,天线可以布置于第一 PCB的末端部分上,其中此末端部分布置成用于定位在第二 PCB的开口中,优选地使得第一和第二 PCB基本上彼此垂直,以及优选地布置为使得第二 PCB基本上垂直于光轴。RF通信电路可以布置于第一 PCB上,优选地包括连接在天线和RF通信电路之间的匹配电路。藉此,可以提供非常紧凑设计,因为第一PCB被用于多个用途,并且可以提供RF电路和天线之间的短距离,以及再另外,因为天线和RF电路之间不存在布线,这种PCB适于自动化制造。特别地,RF通信电路可以布置于第一 PCB的一侧上,而天线布置于第一 PCB的对立侧上。第一 PCB可具有开口,比如穿过其中心的开口,并且可以相对于光源定位,使得光可以通过第一 PCB中的开口从光源传递离开包壳。PCB可以是基本上环状,并且其中第一和第二天线布置于第一 PCB的一侧上的不同部分上。对于PCB天线的情形,天线可以为下述其中之一 IFA天线、PIFA天线、八木天线和回路天线(闭合)。在后一情形中,不需要平衡一不平衡变换器(balun)电路,仅仅要求平衡的输出。照明装置可以包括第二天线,其中第一和第二天线取向为在不同方向上辐射RF信号,比如第一和第二天线为不同类型的天线。藉此,改进的兼容性和改进的空间通信范围是有可能的。特别地,第一和第二天线被连接从而提供天线分集。在一些实施例中,照明装置包括控制电路,其布置成依据在经由RF天线和RF通信电路接收的RF信号中接收的数据,控制照明装置的功能,比如光源或光学元件的功能。特别地,该功能可以是下述中的一种或多种接通/断开、强度、颜色、束宽和光取向。在一些实施例中,照明装置包括用于接收电功率对光源供电的标准形状电源插座,比如为下述其中之一的电源插座E27、E14、E40、B22、⑶-10、GZ10、G4、GY6. 35、G8. 5、BA15d、B15、G53和⑶5. 3。因而,在这种实施例中,照明装置可以是用于替换卤素射灯或白炽灯的低能量替换灯。 光源可包括下述至少其一 CF (紧凑荧光灯)光源、发光箔光源和发光二极管,比如OLED或PolyLED或不同颜色的一组发光二极管。外包壳优选地包括透明或半透明部分,其布置成允许来自光源的光穿透。在第二方面,本专利技术提供一种灯,例如替换灯,其包括根据第一方面的照明装置。在第三方面,本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:B陈G张MHR兰克霍斯特RH邓克J斯内尔滕DJA克莱森斯L黑南JHA塞伦Pv库滕
申请(专利权)人:皇家飞利浦电子股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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