包括天线的照明装置以及灯具的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种包括天线的照明装置。本发明还涉及一种包括所述照明装置的灯 具。
【背景技术】
[0002] 用于室内和室外应用的光源远程管理越来越受欢迎。智能照明已变得很普遍，并 且射频（RF)通信是在特别是用于家庭和办公环境中的灯的该远程管理中使用的一种强大 技术。代替控制灯的电源，趋势已经走向通过发射RF控制信号到照明装置来直接控制光源 或照明装置（例如灯的可替换元件）。
[0003] 包括发光材料的这样的光源的一个示例在公开的专利申请US2012/0274208A1中 可以找到，其涉及一种包括用于产生光的光源（例如LED)的照明装置，例如替换照明装置。 该照明装置还包括由具有小于〇. 01 Ωπι的电阻率的材料制成的散热器（例如金属散热器）， 其是外壳的一部分并且远离光源输送热量。连接到天线的射频通信电路用于使RF信号通 信（例如，通过遥控控制来控制设备）能够进行。天线被设置在散热器之外至少2毫米处。
[0004] 该照明装置的一个问题是，天线的所需布置可能限制已知照明装置的可应用光功 率。
【发明内容】
[0005] -个现有技术US20110006898A1公开了天线可以形成在散热器上，并且天线可以 是偶极、贴片和槽形天线，形成在散热器上（〇〇26、0027和0033段）。但该现有技术仅提出 这种可能性，而没有给出在散热器上实施天线的任何实际可行的方式。
[0006] 本发明的目的是提供一种具有RF通信的照明装置，其中光发射功率可以被提高。
[0007] 本发明的第一方面提供了一种照明装置。本发明的第二方面提供了一种灯具。有 利的实施例在从属权利要求中被限定。
[0008] 根据本发明的第一方面的照明装置包括热连接到散热器的光发射器。照明装置还 包括耦合到散热器用于发射和/或接收通信信号的通信电路。散热器的第一导电部分至少 包括偶极天线中的第一极，用于经由散热器发射和/或接收通信信号。在根据本发明的照 明装置的布置中，散热器的第一导电部分构成通信系统的偶极天线的至少一个"腿"或第一 极。通信电路被耦合到散热器，其可以是通信电路到散热器的直接电连接或电容耦合。其结 果是，总的散热器体积可以增加，而不增加该照明装置的外形尺寸并不妨碍天线的发射和/ 或接收特性。第一导电部分必须是导电的，并且可以例如部分地或全部由金属或任何其它 导电材料制成。这使得能够提高到散热器周围环境的散热效率，这又能够增加照明装置的 光发射功率，同时仍然能够发射和/或接收通信信号。第一方面还提出由第一辐射器和第 二辐射器形成偶极天线，其由来自于第一辐射器的辐射激发。更具体地，照明装置包括初级 辐射器，其被设置在散热器内并连接到通信电路，用于在散热器内部接近于散热器的间隙 发射和/或接收通信信号，初级辐射器被配置成用于激活在间隙周围的第一导电部分，以 构成在散热器外部发射和/或接收通信信号的次级辐射器。
[0009] 当前工业的一个趋势是照明装置正变得越来越小。因为一般地，光发射器产生显 著量的热，光发射器的冷却是进一步使照明装置小型化，同时保持或甚至增加这些照明装 置的光发射功率必需要解决的一个关键问题。尤其是当光发射器是半导体光发射器，例如 发光二极管（进一步也表示为LED)或有机发光二极管（进一步也表示为0LED)时，外形尺 寸可以显著减小，并且可以基本上只通过散热器的所需体积被限制，以确保从半导体光发 射器充分的散热。在已知的照明装置中，天线被布置在散热器以外，以确保天线没有通过散 热器被从电磁通信信号屏蔽。然而，这种要求会降低散热器的可能尺寸，并由此将限制已知 照明装置的光发射功率。本发明人已经发现，该散热器也可以至少被用作偶极天线的一部 分，用于发射和/或接收通信信号。与已知结构相比，这使根据本发明的照明装置能够增加 散热器的体积，并同样地允许照明装置内的光发射功率的进一步增加，同时保持良好的通 {目。
[0010] 根据本发明的照明装置通常是由例如灯具中的某种外壳封闭。这样的外壳通常限 制了通过散热器的空气流动，并从而限制了从散热器到环境的热流。从散热器到环境中的 热量的重要流动立即处于外壳的发光开口，光从该发光开口通过照明装置被发射。在已知 的照明装置中，散热器被设置为远离延伸天线至少2_，从而远离外壳的发光开口定位，其 可以减少经由发光开口从散热器到环境的热流。在根据本发明的照明装置中，偶极天线的 至少一部分是由散热器的第一导电部分构成，其使散热器能够延伸达到壳体的发光开口， 并且同样地使从散热器经由发光开口进入环境中的相对容易的热流成为可能。这进一步提 高了在根据本发明的照明装置内的散热器的效率，其也可以有助于根据本发明的照明装置 的光发射功率的可能增加。
[0011] 公布的英国专利申请GB2483113公开了该照明装置可以包括电路，该电路包括通 信电路，用于与远程设备通信。本公开的专利申请还公开了散热器被设置成作为用于通信 电路的天线。然而，在此公开专利申请中无处公开了散热器如何可以充当用于通信电路的 天线。在根据本发明的照明装置中，散热器的至少部分被用来实现偶极天线中的至少一个 极，用于发射和/或接收电磁通信信号。根据本发明的照明装置的通信电路被耦合到第一 导电部分，该第一导电部分至少包括或构成偶极天线的第一极，使得第一导电部分至少有 助于偶极天线，所述偶极天线具有包括通信信号的信号频率的谐振频率。
[0012] 在根据本发明的照明装置的一个实施例中，通信电路被连接到第一单极天线，该 第一单极天线具有被耦合到散热器的第一导电部分的接地板。第一单极天线例如可以是第 一芯片天线，其包括第一单极天线连同接地板，所述接地板是电接地板。这种芯片天线往往 可作为表面安装器件（进一步也表示为SMD)，其可以被安装在印刷电路板（进一步也表示 为PCB)上。替代地，第一单极天线例如可以是具有预定尺寸、印刷在PCB上的铜迹线。为 了实现该第一单极天线的良好的发射和/或接收特性，所述电接地板应该是比较强的或大 的接地板。在操作中，（例如芯片天线的）第一单极天线感应将所述第一单极天线的"复制 品"感应到电接地板中，以产生偶极天线-类似于物体的图像在镜子中被"复制"。通过将第 一单极天线的接地板或电接地板耦合至第一导电部分，第一单极天线的"复制品"在第一导 电部分中被感应。所以第一单极天线的该"复制品"也被表示为另一单极天线，在第一导电 部分内与（例如第一芯片天线的）第一单极天线形成用于通信的偶极天线。因此由于第一 单极天线的接地板和散热器的第一导电部分之间的耦合，在第一导电部分内感应的另一单 极天线构成根据本发明的偶极天线的一个极，其与芯片天线的第一单极天线一起构成偶极 天线。（例如第一芯片天线的）单极天线，与在第一导电部分内感应的另一单极天线一起具 有谐振频率，其包括通信信号的信号频率。所以第一单极天线的接地板和第一导电部分之 间的耦合确保了偶极天线的一个极将由第一导电部分内的第一单极天线（例如芯片天线） 感应，以使第一导电部分包括偶极天线的一个极，这有助于通信信号的发射和/或接收。
[0013] 在根据本发明的照明装置中，第一导电部分构成散热器的外壁的一部分，并且第 一单极天线被设置在耦合到第一导电部分的散热器内。再次，第一单极天线可以是第一芯 片天线。在这样的实施例中，第一导电部分例如可以是照明装置的发光面的一部分，其中第 一单极天线被设置在第一导电部分内部。散热器的上部部分例如可以包括金属盖，该金属 盖是供第一单级天线耦合的第一导电部分。所以无需和/或不可见用于进行通信的外部天 线。偶极天线的一个极在第一导电部分内由第一单极天线（例如第一芯片天线）感应，并 且如之前指出的，该一个极与第一单极天线的组合产生适于发射和/或接收通信信号的偶 极天线-无论第一单极天线是被布置在散热器之内或散热器之外。这样，作为当前实施例 的替代，第一单极天线也可以被耦合到散热器的第一导电部分，同时被布置在散热器外。
[0014] 在根据本发明的照明装置中，第一导电部分经由耦合元件从散热器的其余部分电 绝缘。耦合元件可以由任何绝缘材料制成。当第一导电部分至少包括偶极天线的第一极时， 通信电路被耦合到第一导电部分，使得第一导电部分至少有助于通信信号的发射和/或接 收。鉴于安全规定，可能有必要确保第一导电部分从散热器的其余部分绝缘。在这样的照 明装置中，散热器通常完全地从电路电绝缘，以确保触摸安全。但是，为了使偶极天线的第 一极有助于通信，其必须被耦合到通信电路。偶极天线的该第一极然后常常不是从通信电 路直接被馈送，而是通过另一耦合间接地馈送，以进一步提高这些照明装置的安全性，并符 合某些安全规定。
[0015] 在照明装置的一个实施例中，照明装置包括相对于第一单极天线成一角度设置的 第二单极天线，以经由天线分集改善通信。同样，该第二单极天线可以是第二