一種設有掛耳的智能LED燈的製作方法與工藝

2023-04-23 15:06:21 2

本發明涉及一種設有掛耳的智能LED燈。

背景技術：
如公開號：CN204254342U的專利公開的一種LED智能燈，越來越多的燈具採用智能控制方式來實現，智能家居已經成為目前燈具的主流，目前智能燈具結構往往設計的不是很合理，導致其接受信號性能差，因此直接影響了使用者的體驗；如果需要提高LED燈具的信號接收和發射的性能，關鍵在於其設置的天線能否具備優良的性能，如果一款好的路由器配置的天線應該具有很強的增益和其他電氣性能；而目前智能家居在頻段上通常採用2.4G頻段與5G頻段來做為WIFI的網絡選頻，因此天線在兩個波段上有較佳的電氣性能應該是對智能家居信號接受的一個較大挑戰。

技術實現要素：
本發明的目的在於克服以上所述的缺點，提供一種天線性能優良的智能LED燈。為實現上述目的，本發明的具體方案如下：一種設有掛耳的智能LED燈，包括有上殼體和下殼體，所述下殼體底部設有一LED透鏡；所述下殼體內設有LED照明單元，所述上殼體內設有用於控制LED照明單元點亮和關閉的控制電路裝置；所述控制電路裝置包括有主控晶片、通信模塊、LED驅動晶片以及電源模塊；所述LED驅動晶片與LED照明單元電性連接，用於驅動LED照明單元；所述電源模塊分別與主控晶片、通信模塊、LED驅動晶片電性連接；所述主控晶片與LED驅動晶片電性連接，用於控制LED驅動晶片；所述通信模塊包括有通信晶片以及與之信號連接的天線；所述天線樞接在上殼體外壁；所述上殼體的頂面設有用於將LED燈吸於支撐物上的吸盤。其中，所述天線包括有絕緣柱體，所述絕緣柱體內設置有多個天線層，所述天線層上設有通信振子，兩個天線層之間設有隔離層，所述隔離層上設有隔離板；所述絕緣柱體的表面還塗設有抗氧化層；所述絕緣柱體的底部還設有支杆，所述支杆上設有用於將絕緣柱體樞接在使用設備上的軸孔。其中，所述通信振子包括圓形的PCB板，每個PCB板上圍繞中心等弧距設有六個微帶振子單元，所述每個微帶振子單元包括有三角形的圈臂，所述圈臂的每條邊均向內延伸有弧形的第一弧形輻射臂和第二弧形輻射臂；所述第二弧形輻射臂的半徑大於第一弧形輻射臂；還包括有從每條邊向內延伸出的弧形隔離臂，所述弧形隔離臂的半徑大於第二弧形輻射臂，所述弧形隔離臂的寬度從兩端至中心的距離逐漸減小；所述弧形隔離臂由半導體材質組成；所述圈臂的底邊設有隔離帶，所述隔離帶為絕緣介質，其將圈臂的底邊斷開；兩兩弧形隔離臂之間均設有一個第三輻射臂，所述第三輻射臂的一端設有圓環形的環形輻射臂，所述環形輻射臂設於圈臂的角處；所述第三輻射臂的另一端設有弧形的第四弧形輻射臂，所述每個圈臂內的三個第四弧形輻射臂的半徑相同，且組成一個圓形；所述圈臂的中心設有一個信號饋電孔，所述信號饋電孔分別與三個第四弧形輻射臂饋電耦合連接；所述PCB板的底面也設有與信號饋電孔對應的焊孔；所述第三輻射臂上設有多個等距設置的缺孔；所述PCB板的邊緣設有一圈導電臂，所述導電臂與每個圈臂饋電耦合連接；PCB板頂面的中心設有一個耦合圓盤，PCB板背面設有巴倫支柱，所述巴倫支柱與耦合圓盤電性導通，所述巴倫支柱的自由端設有電容耦合振子臂，所述電容耦合振子臂包括有三個呈扇形的子臂；所述隔離板為一金屬圓形板，所述隔離板上圍繞中心等弧距設有與六個微帶振子單元對應的三角形通孔；所述三角形通孔與圈臂的大小相同。其中，設缺孔的數量為N，所述第三輻射臂的長度為Lmm，所述環形輻射臂的半徑為Kmm，則K=L/N。其中，所述缺孔的數量為六個。其中，所述三角形的圈臂的角為圓角。其中，所述圈臂為等邊三角形，所述圈臂的內邊邊長為20mm。其中，所述電容耦合振子臂與PCB板的距離為15mm。其中，所述圈臂的外邊為鋸齒狀邊。其中，所述LED透鏡的底部還設有用於勻光的弧面凹陷；其中，還包括有貼攝於上殼體外壁的太陽能電池板，所述太陽能電池板與電源模塊相連；其中，還包括有設於上殼體的兩個用於將LED燈掛設於支撐物上的半圓形掛耳；本發明的有益效果為：通過天線的設於燈殼的外壁，提高天線通信質量，通過天線的內部結構改進，增強天線性能，增加LED燈的用戶體驗感。附圖說明圖1是本發明的結構示意圖；圖2是本發明的控制電路裝置的原理圖；圖3是本發明的天線的截面圖；圖4是本發明的通信振子的俯視圖；圖5是本發明的通信振子的仰視圖；圖6是本發明的通信振子的側視圖；圖7是本發明的隔離板的俯視圖；圖8是本發明的微帶振子單元的結構示意圖；圖9是存在隔離板時本天線的回波損耗測試圖；圖10是存在隔離板時本天線的隔離度性能測試圖；圖11是本天線2.4GHz時的方向圖；圖12是本天線5.0GHz時的方向圖；圖1至圖12中的附圖標記說明：A1-上殼體；A2-下殼體；A3-掛耳；A4-吸盤；A5-太陽能電池板；A6-LED透鏡；A7-弧面凹陷；D1-絕緣柱體；D2-天線層；D3-隔離層；D4-支杆；P1-PCB板；P2-隔離板；P3-巴倫支柱；P4-電容耦合振子臂；P11-導電臂；P12-焊孔；P21-三角形通孔；K1-圈臂；K2-隔離帶；K3-第一弧形輻射臂；K4-第二弧形輻射臂；K5-環形輻射臂；K6-弧形隔離臂；K7-第三輻射臂；K8-缺孔；K9-第四弧形輻射臂。具體實施方式下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細的說明，並不是把本發明的實施範圍局限於此。如圖1至圖12所示，本實施例所述的一種設有掛耳的智能LED燈，包括有上殼體A1和下殼體A2，所述下殼體A2底部設有一LED透鏡A6；所述下殼體A2內設有LED照明單元，所述上殼體A1內設有用於控制LED照明單元點亮和關閉的控制電路裝置；所述控制電路裝置包括有主控晶片、通信模塊、LED驅動晶片以及電源模塊；所述LED驅動晶片與LED照明單元電性連接，用於驅動LED照明單元；所述電源模塊分別與主控晶片、通信模塊、LED驅動晶片電性連接；所述主控晶片與LED驅動晶片電性連接，用於控制LED驅動晶片；所述通信模塊包括有通信晶片以及與之信號連接的天線；所述天線樞接在上殼體A1外壁；所述上殼體A1的頂面設有用於將LED燈吸於支撐物上的吸盤A4。用吸盤A4可以將本發明吸在屋頂或者其他櫃體上使用，所述電源模塊包括電池但不限於電池。所述主控晶片控制LED驅動晶片來控制LED照明單元的亮起和熄滅。所述通信模塊與外界的網際網路或者遙控裝置進行無線連接，來接收控制燈熄滅和亮起的命令信號。本實施例所述的一種設有掛耳的智能LED燈，所述天線包括有絕緣柱體D1，所述絕緣柱體D1內設置有多個天線層D2，所述天線層D2上設有通信振子，兩個天線層D2之間設有隔離層D3，所述隔離層D3上設有隔離板P2；所述絕緣柱體D1的表面還塗設有抗氧化層；所述絕緣柱體D1的底部還設有支杆D4，所述支杆D4上設有用於將絕緣柱體D1樞接在使用設備上的軸孔。所述天線通過支杆D4將天線樞接在上殼體A1上；本實施例所述的一種設有掛耳的智能LED燈，所述通信振子包括圓形的PCB板P1，每個PCB板P1上圍繞中心等弧距設有六個微帶振子單元，所述每個微帶振子單元包括有三角形的圈臂K1，所述圈臂K1的每條邊均向內延伸有弧形的第一弧形輻射臂K3和第二弧形輻射臂K4；所述第二弧形輻射臂K4的半徑大於第一弧形輻射臂K3；還包括有從每條邊向內延伸出的弧形隔離臂K6，所述弧形隔離臂K6的半徑大於第二弧形輻射臂K4，所述弧形隔離臂K6的寬度從兩端至中心的距離逐漸減小；所述弧形隔離臂K6由半導體材質組成；所述圈臂K1的底邊設有隔離帶K2，所述隔離帶K2為絕緣介質，其將圈臂K1的底邊斷開；兩兩弧形隔離臂K6之間均設有一個第三輻射臂K7，所述第三輻射臂K7的一端設有圓環形的環形輻射臂K5，所述環形輻射臂K5設於圈臂K1的角處；所述第三輻射臂K7的另一端設有弧形的第四弧形輻射臂K9，所述每個圈臂K1內的三個第四弧形輻射臂K9的半徑相同，且組成一個圓形；所述圈臂K1的中心設有一個信號饋電孔，所述信號饋電孔分別與三個第四弧形輻射臂K9饋電耦合連接；所述PCB板P1的底面也設有與信號饋電孔對應的焊孔P12；所述第三輻射臂K7上設有多個等距設置的缺孔K8；所述PCB板P1的邊緣設有一圈導電臂P11，所述導電臂P11與每個圈臂饋電耦合連接；PCB板P1頂面的中心設有一個耦合圓盤，PCB板P1背面設有巴倫支柱P3，所述巴倫支柱P3與耦合圓盤電性導通，所述巴倫支柱P3的自由端設有電容耦合振子臂P4，所述電容耦合振子臂P4包括有三個呈扇形的子臂；所述隔離板P2為一金屬圓形板，所述隔離板P2上圍繞中心等弧距設有與六個微帶振子單元對應的三角形通孔P21；所述三角形通孔P21與圈臂K1的大小相同。通過不小於500次的微帶電路結構設計，以及通過不低於500次仿真試驗和參數調整下，最終確定了上述天線結構和與之配合的隔離板P2結構；本天線在將多個天線層D2同時饋電耦合後，其在2.4GHz和5.0GHz表現出優異電氣性能，在該頻段附近帶寬下平均達到9.7dBi；具體實際測試結果如下表HFSS軟體仿真得到：而其他電氣性能也有較為優異的結果，其回波損耗在2.4-2.48GHz頻段以及5.15-5.875GHz頻段的回波損耗均優於-10dB；而隔離度由於設置的隔離帶K2等原因，其在2.4-2.48GHz和5.15-5.875GHz頻段的隔離損耗都優於-18dB；證明該天線本身具備較好的性能；另外，當加上隔離板P2後，其回波損耗和隔離度均表現出更佳的性能，具體如圖9，其回波損耗在2.4-2.48GHz頻段以及5.15-5.875GHz頻段的回波損耗均優於-15dB；如圖10，隔離度在2.4-2.48GHz和5.15-5.875GHz頻段的隔離損耗都優於-20dB。這裡值得一提的是，該將普通圓盤振子天線換在天線層D2上，同樣加上該隔離板P2，普通天線效果電性能改善不大或不改善，因此本隔離板P2與本身天線互相匹配和促進作用明顯。另外，本天線其方向性也好，如圖11和圖12所示，其兩個頻率下均為全向性天線。實施例2。設缺孔K8的數量為N，所述第三輻射臂K7的長度為Lmm，所述環形輻射臂K5的半徑為Kmm，則K=L/N。通過多次試驗發現，如果符合上述規格，天線的性能將更加優化，尤其在回波損耗方面，其回波損耗在2.4-2.48GHz頻段以及5.15-5.875GHz頻段的回波損耗均優於-17dB。實施例3。本實施例所述的一種設有掛耳的智能LED燈，所述缺孔K8的數量為六個。其中，所述三角形的圈臂K1的角為圓角。其中，所述圈臂K1為等邊三角形，所述圈臂K1的內邊邊長為20mm。其中，所述電容耦合振子臂P4與PCB板P1的距離為15mm。其中，所述圈臂K1的外邊為鋸齒狀邊。其中，所述LED透鏡A6的底部還設有用於勻光的弧面凹陷A7；通過上述設置，天線的增益更高、隔離度更好、駐波比性能也更加優良。本實施例所述的一種設有掛耳的智能LED燈，還包括有貼攝於上殼體A1外壁的太陽能電池板A5，所述太陽能電池板A5與電源模塊相連；電池板用於給電源模塊進行補充性供電，可以節省電源模塊的電能。本實施例所述的一種設有掛耳的智能LED燈，還包括有設於上殼體A1的兩個用於將LED燈掛設於支撐物上的半圓形掛耳A3。通過天線的設於燈殼的外壁，提高天線通信質量，通過天線的內部結構改進，增強天線性能，增加LED燈的用戶體驗感。以上所述僅是本發明的幾個較佳實施例，故凡依本發明專利申請範圍所述的構造、特徵及原理所做的等效變化或修飾，包含在本發明專利申請的保護範圍內。