出, 類似于圖1所示的實施例。然而現(xiàn)在,在第一導(dǎo)電部分122內(nèi)的間隙包括槽175,其是完全 被第一導(dǎo)電部分122包圍的開口。該槽175是次級輻射器180(再次用虛線橢圓表示),其 具有包括通信信號的信號頻率的諧振頻率。槽175作為偶極天線140,其例如可以由初級 輻射器160,例如在散熱器120內(nèi)的初級天線160激活。再次,由初級天線160發(fā)射的電磁 信號感應(yīng)圍繞槽175流動的電流,因此激活槽175周圍的第一導(dǎo)電部分122,其隨后開始發(fā) 射類似的通信信號。所以初級天線160激活槽175周圍的導(dǎo)電材料,因此產(chǎn)生次級輻射器 180,其在散熱器120以外發(fā)射和/或接收通信信號。間隙175或槽175的長度基本上等于 該通信信號波長的一半,并且間隙175或槽175的寬度小于通信信號的波長的5%。在這樣 的結(jié)構(gòu)中,間隙175或槽175的整個周長基本上等于通信信號的波長,以確保該間隙175或 槽175將能夠以通信信號的信號頻率諧振。
[0063] 在照明裝置104的一個實施例中,第一導(dǎo)電部分122可包括具有與槽175相似的 尺寸的另一槽(未表示),用于產(chǎn)生另一天線(也未示出)。這樣的另一天線可以形成天線 陣列(未示出),并且可以用于成形整體照明裝置104的通信信號的發(fā)射特性??商娲?, 另一天線也可以在天線分集方案中使用(類似于圖2中的第一芯片天線144和第二芯片天 線145),以改善與照明裝置104的通信。另一天線是否被用于成形通信信號的發(fā)射特性或 有助于天線分集方案,依賴于與在第一導(dǎo)電部分122內(nèi)的槽175相比,另一槽的定位。
[0064] 圖5示出了照明裝置104(類似于圖4)的第三實施例的示意性平面圖。圖5中的 準(zhǔn)直器112和第一導(dǎo)電部分122,連同槽175 -起被示出。在槽175的下方和散熱器120內(nèi) 部,初級輻射器160被示出為連接到PCB 135的初級輻射器。如可以從圖5的平面圖中看 出,槽175可以是彎曲的(如圖5所示),或可具有基本上任何其它形狀,只要槽175的整個 周長基本上等于通信信號的波長,以確保槽175將能夠以通信信號的信號頻率諧振。
[0065] 圖6示出了照明裝置106的第四實施例的示意性頂視圖,其中準(zhǔn)直器112和槽175 和信號饋送164-起被示出,并且信號饋送164被連接到傳輸線162,用于發(fā)射初級輻射器 (未示出)的輻射到槽175。該信號饋送164例如可位于槽175的中心附近(槽175的中 心沿槽175的長度方向是槽175的一半),但優(yōu)選不剛好在槽175的中心。當(dāng)將信號饋送 164定位成剛好在槽175的中心時,天線的阻抗會顯著增加。因為信號源(在這種情況下是 通信電路130)的阻抗優(yōu)選匹配偶極天線140 (由槽175構(gòu)成)的阻抗,天線阻抗的顯著增 加不是優(yōu)選的。這樣,信號饋送164的位置可以被調(diào)整,使得偶極天線140的阻抗基本上匹 配通信電路130的阻抗。
[0066] 根據(jù)本發(fā)明的照明裝置100,102,104,106還可以包括用于響應(yīng)于所接收的通信 信號控制照明裝置100,102,104,106的控制電路(未示出)。這樣的控制電路可以被配置 用于控制照明裝置100,102,104,106的功能。照明裝置100,102,104,106的功能可以包括 從以下的列表中選擇:接通開關(guān)、斷開開關(guān)、調(diào)光、改變顏色、定時接通開關(guān)、定時斷開開關(guān)、 改變所發(fā)射的光的焦點、控制光束角、估計壽命、功率消耗、檢測故障、識別。根據(jù)本發(fā)明的 照明裝置100,102,104,106還可以包括被設(shè)置成與選自包括以下的列表中的光安裝結(jié)構(gòu) 相配合的外形(未示出):E27, E14, E40, B22,⑶-10, GZ10, G4, GY6. 35, G8. 5, BA15d,B15, G53, PAR,和⑶5. 3〇
[0067] 圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的燈具200的示意性平面圖。燈具200例如包括光安裝結(jié) 構(gòu),其可與照明裝置100,102,104,106的外部尺寸相配合,使得照明裝置100,102,104,106 可以被裝配到燈具200中。
[0068] 圖8至16示出了本發(fā)明的另一實施例,其中槽被連續(xù)形成在散熱器的成角平面 上,以提高天線的方向性?;旧?,散熱器包括第一平面和相對于第一平面成一定角度的第 二平面,并且槽從第一平面延伸至第二平面。
[0069] 散熱器可以是圓筒狀。這樣的圓筒形狀傾向于覆蓋沿其橫截平面具有相同直徑的 形狀,和沿其橫截平面具有增量直徑的形狀,其也可以被稱為杯形,如圖8所示。應(yīng)當(dāng)指出 的是,散熱器的形狀不限為圓筒狀,具有第一平面與交叉和成角度的第二平面的任何形狀 都是適用的。
[0070] 在圖8和8a中,LED燈80包括散熱器800。相對于圖8中的取向,散熱器800的上 端部被由上蓋804封閉或部分封閉,所述上蓋804也用作散熱器,其被耦合至LED芯片840 的陶瓷板830。上蓋804通過離開和朝向側(cè)壁802傳導(dǎo)熱量來冷卻LED芯片,并且蓋804和 側(cè)壁802使熱量消散到大氣中。槽810從側(cè)壁802延伸至散熱器800的上蓋804。這種散 熱器800可以制成一體部件,并被切割以形成這樣的槽。可替代地,側(cè)壁802和上蓋804可 以制成單獨的部件,并被組裝在一起,而槽形成在分開的壁802和蓋804上或可在它們被組 裝后形成,如圖8a所示。
[0071] 優(yōu)選地,為了輻射的均勻分布,槽的總長度被分成在側(cè)壁802和蓋804上各一半。 可替換地,長度劃分也可以根據(jù)實際需要而變化。例如,如果需要更多的輻射在側(cè)面,側(cè)壁 802上的長度可以大于上蓋804上的長度。
[0072] 在一個實施方案中,散熱器900由鋁制成。而窄槽910大約寬5mm,長50mm。槽充 當(dāng)天線。槽的尺寸被選擇成使得它在感興趣的頻率(例如ZigBee頻帶)充當(dāng)電場(茇) 的輻射器。槽的長度需要被很好地被限定為所需輻射的約半波長。
[0073] 如圖8中所示,作為初級輻射器的饋送線160和承載連接到饋送線160的RF電路 的PCB 850被放置在散熱器800內(nèi),靠近上蓋804。饋送線160被近似置于槽810的總長度 的中間。通過耦合至槽810,饋送線160充當(dāng)RF饋送。從RF饋送到槽的端部的距離主要限 定了天線的阻抗。槽的寬度具有次級效應(yīng),槽的該寬度影響天線阻抗最大20%,而從RF饋 送到槽的端部的距離限定80%天線阻抗的量級。
[0074] 實際上,如圖8和8a所示,饋送線160是延伸出RF電路被放置的PCB的一條線?;?者,該饋送線160可以是由印刷在PCB上具有合適的長度和寬度的跡線形成的跡線天線。如 何配置饋送線160對本領(lǐng)域技術(shù)人員是公知常識,并且本說明書不會給出不必要的細(xì)節(jié)。
[0075] 實際上,如果PCB在上蓋804上的槽的下方,如圖9中的仰視圖所示,以避免干擾 槽形天線,則在上蓋804上的槽810下方存在在PCB上的接地板900的開口 902。這種開口 902也圍繞饋送線160。
[0076] 施加在具有適于燈的尺寸的散熱器內(nèi)的槽形天線的阻抗被模擬。在圖10中所示 的模擬模型用矩形表示,其由于使用的電場模擬軟件的限制被需要。圖11示出了模擬結(jié) 果。回波損耗模擬是非常有前途的,并表明對于整個Zigbee頻帶,比-IOdB更好的Sll值, 其對槽的尺寸公差具有小的靈敏度。x(水平)軸表示頻率,單位為GHz,而y (垂直)軸表 示損耗,單位為dB。
[0077] 發(fā)明人還建立了一個原型并測量阻抗。該測量如圖12所示。使用原型兩個諧振被 找到,即在饋送中為2. 65GHz和在槽中2. 83GHz。在寬的頻率范圍內(nèi)將此結(jié)果與SlK-IOdB 結(jié)合。該范圍的位置仍然需要被調(diào)諧到Zigbee頻帶。
[0078] 輻射圖是天線的實際使用的最重要事情。圖13示出了輻射圖,其對于所有兩種偏 振都是特別均勻的。其中,外部圖案是水平的,并且內(nèi)部圖案是垂直的。對于獨立于它的取 向具有良好的射頻性能的燈,這是有利的。
[0079] 在實際實施方案中,圓筒形散熱器的體積影響帶寬。體積越大,產(chǎn)生的帶寬越高。 除了空氣以外添加介電材料到封閉的圓筒形散熱器將改變天線電特性。電介質(zhì)降低槽的諧 振長度,允許使用較小的天線。折衷是帶寬和效率通常隨介電腔介質(zhì)一起降低。
[0080] 電介質(zhì)也可以被用于將諧振頻率偏移成確切的期望頻率。帶寬被電介質(zhì)增加,而 最佳可實現(xiàn)的回波損耗被降低。對于我們的應(yīng)用,回波損耗在天線應(yīng)輻射的整個頻率帶寬 應(yīng)盡可能低。例如Zigbee頻帶是從2. 405GHz到2. 480GHz。
[0081] 對回波損耗的影響的兩個例子被給出。在如圖14所示的第一個例子中,被稱為 "灌封"的介電材料被使用。它將使諧振頻率偏移-400MHz,將使帶寬增加倍并減少最佳可 實現(xiàn)的回波損失32dB。曲線B表示無灌封。曲線D表示無灌封并匹配lpF+3.9nH,其中IpF 是平行于天線連接點的匹配電容器,并且3.