[发明专利]照明装置、路灯装置、交通灯和制造方法

说明书

本发明涉及用于路灯和交通灯的天线构思，以及用于制造天线的方法。根据本发明的照明装置(100，200，300)包括具有基座(106，206，306)和透明盖(101，201，301)的壳体，安装到基座(106，206，306)上的电子电路(109，209，309)，其可与至少一个发光和/或收光元件连接，所述至少一个发光和/或收光元件被布置用于穿过透明盖(101，201，301)发射和/或接收光，以及至少一个天线，其中，天线的辐射贴片(102，104，202，302)遵循透明盖(101，201，301)的内表面的轮廓，并连接到电子电路(109，209，309)。

技术领域

本发明涉及用于路灯和交通灯的天线概念，以及用于制造天线的方法。

背景技术

路灯可以作为独立设备操作和供电，例如通过光电池供电，或者可以由中央管理系统控制。此外，可以提供光电探测器，也称为收光器，以检测日落和日出，从而使路灯相应地自动关闭和打开。另外，收光器还可以与中央管理系统结合使用进行控制，以检查是否实际执行了由中央管理系统给出的点亮或熄灭路灯的命令。

通过互连这些路灯，有增加节能的趋势，这将成为智能城市创新的关键组成部分。网络中的代表路灯的节点之间的无线连接要求天线安装在靠近路灯的位置。因此，为这些路灯节点的制造商提供合适的天线是一个问题，主要是因为空间有限。此外，天线的方向特性需要适应天线在路灯处的位置所产生的特定要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于以特别经济和可靠的方式无线互连路灯设备的装置，同时优化无线接口的质量和能量效率。

该目的通过独立权利要求的主题解决。本发明的有利实施例是从属权利要求的主题。

本发明基于如下构思：微带贴片(micro-strip patch)天线可以布置在包围发光元件和/或收光元件的透明盖的内部。在其最基本的形式中，微带贴片天线包括在介电基板的一侧上的辐射贴片，介电基板在另一侧具有接地平面。

传统的微带天线(也称为印刷天线)通常是指在印刷电路板(PCB)上使用微带技术制造的天线。它们主要用于微波频率。单个微带天线由PCB表面上的各种形状的金属箔贴片(贴片天线)组成，在板的另一侧具有金属箔接地平面。天线通常通过箔片微带传输线连接到发射器或接收器。在天线和地平面之间施加射频电流(或在接收天线中产生接收信号)。

微带天线非常受欢迎，因为它们具有薄的平坦轮廓，其可以结合到消费产品的表面中；它们易于使用印刷电路技术制造；易于将天线与电路的其余部分集成在同一电路板上，以及具有将有源器件(如微波集成电路)添加到天线本身以制作有源天线的可能性。

有源天线是包含有源电子元件(如晶体管)的天线，其与大多数仅包括诸如金属棒、电容器和电感器的无源元件的天线不同。有源天线设计允许有限尺寸的天线具有比无源天线更宽的频率范围(带宽)，并且主要用于较大的无源天线不实用(在便携式无线电内)或不可能(不允许使用的大型户外低频天线的郊区住宅区)的情况下。

最常见的微带天线类型是贴片天线。使用贴片作为阵列中的构成元件的天线也是可能的。贴片天线是窄带宽波束天线，其通过蚀刻金属迹线中的天线元件图案而制成，所述金属迹线结合到绝缘介电基板，例如印刷电路板，其中连续金属层结合到基板的形成地平面的相对侧。常见的微带天线形状是正方形、矩形、圆形和椭圆形，但任何连续形状都是可能的。一些贴片天线不使用电介质基板，而是由使用电介质间隔物安装在地平面上方的金属贴片制成；由此产生的结构不那么坚固，但具有更宽的带宽。因为这种天线具有非常低的轮廓，机械坚固并且可以成形为符合车辆的弯曲皮肤，所以它们通常被结合到移动无线电通信设备中。

由于简单的二维物理几何形状，微带天线的制造和设计相对便宜。它们通常用于超高频和高频，因为天线的大小与谐振频率的波长直接相关。单个贴片天线提供大约6-9dB的最大指向增益。通常，使用光刻技术在单个(大)基板上印刷贴片阵列。