微波感應(yīng)天線模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種微波感應(yīng)天線模塊，尤其是涉及一種應(yīng)用在照明裝置上的微波感應(yīng)天線模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]一般的照明裝置或燈具是采用傳統(tǒng)白熾燈泡、燈管或省電燈泡等作為發(fā)光元件而能提供照明，且習(xí)用的控制手段多半是以人為方式控制這些發(fā)光元件的閃滅。隨著技術(shù)的進(jìn)步，以發(fā)光二極管(LED)作為發(fā)光元件的設(shè)計(jì)也越來(lái)越廣泛，并帶來(lái)更高的照明效果。此夕卜，目前利用動(dòng)作感應(yīng)技術(shù)來(lái)控制發(fā)光元件的閃滅所設(shè)計(jì)而成的照明裝置或燈具更能有效地達(dá)到節(jié)省能源的目的。
[0003]所謂的動(dòng)作感應(yīng)技術(shù)是在照明裝置或燈具中設(shè)置一感應(yīng)器，該感應(yīng)器可感應(yīng)物體的動(dòng)作變化或環(huán)境光的強(qiáng)度變化，因而能進(jìn)一步根據(jù)感應(yīng)范圍內(nèi)相關(guān)的變化情形來(lái)對(duì)發(fā)光元件作閃滅的控制。習(xí)用可進(jìn)行動(dòng)作感應(yīng)的感應(yīng)器可采用被動(dòng)式人體紅外線(PIR)或微波(Microwave)等感應(yīng)技術(shù)作設(shè)計(jì)。相關(guān)技術(shù)可參考中國(guó)專利號(hào)200520000991.X、200810097926.1 所示。
[0004]以其中的微波感應(yīng)技術(shù)來(lái)說(shuō)，此技術(shù)是利用多普勒原理將微波的電磁波進(jìn)行發(fā)射與接收的頻率的比較。由于當(dāng)感應(yīng)器之前有物體產(chǎn)生動(dòng)作變化時(shí)，接收前后的頻率會(huì)有對(duì)應(yīng)變化，從而能有效地判斷出物體的移動(dòng)情形。一般來(lái)說(shuō)，此類微波感應(yīng)器除了能以分離方式和包括燈泡或燈管在內(nèi)的各式照明裝置或燈具作組裝搭配設(shè)置外，如果直接將其結(jié)合至各式照明裝置或燈具的內(nèi)部，顯然將能提供更方便的應(yīng)用性。也就是說(shuō)，此種具有微波感應(yīng)功能的各式照明裝置或燈具，更能讓使用者無(wú)需大幅改變既有照明裝置或燈具的室內(nèi)或電源安排設(shè)計(jì)，而可直接安裝在其燈座上。
[0005]請(qǐng)參閱圖1，為具有微波感應(yīng)功能的一燈泡I的分解示意圖。如圖所示，該燈泡I主要包含有一燈體11、一發(fā)光模塊13、一感應(yīng)及驅(qū)動(dòng)模塊15以及一透明燈罩18。其中該發(fā)光模塊13包括一電路板和設(shè)置于其上的多個(gè)為L(zhǎng)ED的發(fā)光元件。感應(yīng)及驅(qū)動(dòng)模塊15是一微波感應(yīng)模塊，包括一電路板155以及由一上蓋殼154a、一天線模塊154b、一放大電路板154c和一下蓋殼154d所組成的一感應(yīng)裝置154。天線模塊154b與放大電路板154c夾設(shè)于上蓋殼154a與下蓋殼154d之間，而放大電路板154c并與天線模塊154b相互耦接且再耦接于電路板155。
[0006]感應(yīng)及驅(qū)動(dòng)模塊15即是因天線模塊154b而能以微波方式進(jìn)行感應(yīng)。請(qǐng)同時(shí)參閱圖2和圖3，其中圖2為天線模塊154b的電路示意圖，而圖3則為天線模塊154b的功能方塊不意圖。如圖所不，天線模塊154b主要包含有一電流輸入端21、一振蕩器22、一功率分配器24、一發(fā)射天線28、一接收天線29、一檢波混合器25、一中頻(IF)輸出端20和多個(gè)濾波器23、26、27。圖中并示意出各元件之間的耦接關(guān)系，且各元件設(shè)置在同一板材(基板)上。
[0007]承上所述，該振蕩器22為一微波源，包括一振蕩電路結(jié)構(gòu)220、一射頻晶體管(FET或BJT)221和一弧形的濾波耦合結(jié)構(gòu)F0，該射頻晶體管221設(shè)置在振蕩電路結(jié)構(gòu)220上。振蕩器22所產(chǎn)生的微波的頻率可由對(duì)振蕩電路結(jié)構(gòu)220的形狀、長(zhǎng)度的設(shè)計(jì)決定，并從發(fā)射天線28向外定向地發(fā)射微波。圖2中的該振蕩電路結(jié)構(gòu)220部分呈現(xiàn)為矩形，而另一端則為一濾波器。其中，振蕩電路結(jié)構(gòu)220的彎曲部C01、C02，是以朝向射頻晶體管(FET或BJT) 221所在位置的相反或遠(yuǎn)離的方向彎曲設(shè)置，且彎曲部C01、C02與弧形濾波耦合結(jié)構(gòu)FO中任一者的彎曲結(jié)構(gòu)兩側(cè)端，彼此形成一直角形式的空間夾角關(guān)系。
[0008]另外，當(dāng)微波遇到物體而被反射時(shí)便可由該接收天線29接收其反射波，并由該檢波混合器25將反射波與來(lái)自該振蕩器22的微波進(jìn)行混合與檢波；之后所產(chǎn)生的低頻信號(hào)即能反應(yīng)出物體的移動(dòng)情形，并由中頻輸出端20作輸出以進(jìn)行信號(hào)放大。該檢波混合器25包括兩檢波元件251、252和一檢波混合電路結(jié)構(gòu)250，且兩檢波元件251、252設(shè)置在檢波混合電路結(jié)構(gòu)250上。類似地，檢波混合電路結(jié)構(gòu)250的形狀、長(zhǎng)度的設(shè)計(jì)可決定其所解調(diào)出的低頻信號(hào)的頻率；而圖2中的該檢波混合電路結(jié)構(gòu)250呈現(xiàn)環(huán)形。
[0009]以微波方式進(jìn)行感應(yīng)的天線模塊154b，原則上并不容易受到周圍發(fā)光元件所產(chǎn)生的光線或熱能的影響，因此其可不需設(shè)置遮光罩，但，其設(shè)置位置還是需要能和發(fā)光模塊13進(jìn)行整體的搭配組裝，以使上述微波感應(yīng)模塊15不但要能被安裝并結(jié)合至各式照明裝置或燈具的內(nèi)部(例如，燈泡、燈管或吸頂燈中)，且要能滿足諸如不能夠阻擋到發(fā)光模塊13的發(fā)光路徑等等各式照明特性或其它微波感應(yīng)特性的一些組裝上的要求；基于此，要將上述微波感應(yīng)模塊15結(jié)合至各式照明裝置或燈具(例如，燈泡、燈管或吸頂燈)的內(nèi)部中，其天線模塊或電路板的尺寸設(shè)計(jì)便需著重考慮。
[0010]一般而言，以帶狀的金屬導(dǎo)線直接印制并形成天線模塊154b中所使用的基板的一側(cè)面上的若干微帶線(Micro-strip)，且此些微帶線中包括有如圖2所示的上述振蕩電路結(jié)構(gòu)220或上述檢波混合電路結(jié)構(gòu)250的導(dǎo)線布局(layout)方式時(shí)，上述基板的最大邊長(zhǎng)L0，往往會(huì)至少落在25mm至36mm之間，甚至若設(shè)計(jì)不良，此尺寸還會(huì)再更加地長(zhǎng)。其中，針對(duì)所使用的前述基板為方形或矩形時(shí)，所謂最大邊長(zhǎng)LO指任一方形或矩形所具有的四個(gè)邊長(zhǎng)中屬于長(zhǎng)度最長(zhǎng)者；若，使用的前述基板為圓形時(shí)，所謂最大邊長(zhǎng)LO是指上述圓形基板的直徑?；诖耍绾文苓M(jìn)一步縮小所使用基板的面積(或體積)，以便更方便地讓使用者能將天線模塊154b安裝與應(yīng)用于各式不同尺寸的照明裝置或燈具內(nèi)部，特別是應(yīng)用于小尺寸的LED燈泡、LED燈管或小型LED吸頂燈等等照明領(lǐng)域，即成為一重要的技術(shù)課題。
[0011 ] 此外，振蕩電路結(jié)構(gòu)或檢波混合電路結(jié)構(gòu)的形狀、長(zhǎng)度的設(shè)計(jì)亦會(huì)對(duì)相關(guān)的頻率造成影響，因此，于進(jìn)行上述面積(或體積)的縮減時(shí)，也是必須要兼顧好此些設(shè)計(jì)要點(diǎn)。有鑒于此，提供一感應(yīng)照明裝置使其中的天線模塊能更有效運(yùn)作并能兼顧照明效果與感應(yīng)效能，便為業(yè)界中的重要研發(fā)議題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0012]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種微波感應(yīng)天線模塊，藉由對(duì)相關(guān)的電路進(jìn)行特定形狀的設(shè)計(jì)而能有效利用板材上的空間，也就是縮減其電路布局所會(huì)占據(jù)的面積，從而能將其模塊以更簡(jiǎn)單與更易組裝的方式組裝與應(yīng)用在使用發(fā)光二極管(LED)作為發(fā)光元件的各式照明裝置或燈具上，并能兼顧照明效果與感應(yīng)效能。
[0013]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是提供一種微波感應(yīng)天線模塊，其包括基板、檢波混合器以及振蕩器，該基板具有一第一側(cè)面和一第二側(cè)面，該第一側(cè)面具有一第一區(qū)域；該檢波混合器設(shè)置在該第一側(cè)面上；該振蕩器設(shè)置在該第一側(cè)面上，用以產(chǎn)生具有一第一頻率的一微波，該振蕩器具有一振蕩電路結(jié)構(gòu)和一射頻晶體管，該射頻晶體管設(shè)置在該振蕩電路結(jié)構(gòu)上并位于該第一區(qū)域，該振蕩電路結(jié)構(gòu)包括第一結(jié)構(gòu)段、第二結(jié)構(gòu)段以及第三結(jié)構(gòu)段，該第一結(jié)構(gòu)段具有一第一彎曲部；該第二結(jié)構(gòu)段具有一第二彎曲部，該第二結(jié)構(gòu)段的第一端連接于該第一結(jié)構(gòu)段的第一端；該第三結(jié)構(gòu)段具有一第三彎曲部，該第三結(jié)構(gòu)段的第一端連接于該第二結(jié)構(gòu)段的第二端；其中，該第一彎曲部和該第二彎曲部中的至少一者朝向該第一區(qū)域的方向彎曲，且該第三結(jié)構(gòu)段的第二端朝向該第一區(qū)域。
[0014]較佳地，該基板至少為圓形、方形和矩形中的任一者。
[0015]較佳地，該基板的最大邊長(zhǎng)不超過(guò)24mm (含)，且該最大邊長(zhǎng)是指該方形基板或該矩形基板所具有的四個(gè)邊長(zhǎng)中長(zhǎng)度最長(zhǎng)的邊長(zhǎng)，抑或該最大邊長(zhǎng)是指該圓形基板的直徑。
[0016]較佳地，該基板的最大邊長(zhǎng)可為16mm以下(含)或是9mm以下(含)。
[0017]較佳地，該振蕩電路結(jié)構(gòu)中該第一結(jié)構(gòu)段、該第二結(jié)構(gòu)段以及該第三結(jié)構(gòu)段，皆是由具有不同曲率的彎曲部所組成。
[0018]較佳地，該第一彎曲部和該第二彎曲部呈類c字形。
[0019]較佳地，該第三彎曲部呈類s字形。
[0020]較佳地，該振蕩電路結(jié)構(gòu)還包括第一濾波器、四個(gè)接點(diǎn)以及第四結(jié)構(gòu)段，該第一濾波器的第一端連接于該第一結(jié)構(gòu)段的第二端；其中，該第一濾波器形成一弧形的濾波耦合結(jié)構(gòu)；該四個(gè)接點(diǎn)形成于該第一側(cè)面上并位于該第一區(qū)域，而該射頻晶體管設(shè)置在該些接點(diǎn)上；該第四結(jié)構(gòu)段具有一第四彎曲部，該第四結(jié)構(gòu)段的第一端連接于該些接點(diǎn)中的一第一接點(diǎn)，該第四彎曲部連接于該第一濾波器的第二端，且該第四結(jié)構(gòu)段的第二端呈直線，用以進(jìn)行阻抗匹配調(diào)整；其中，該第三結(jié)構(gòu)段的第二端連接于該些接點(diǎn)中的一第二接點(diǎn)。
[0021]較佳地，該微波感應(yīng)天線模塊還包括電流輸入端、第二濾波器、功率分配器、第三濾波器、發(fā)射天線、接收天線以及第四濾波器，該電流輸入端形成于該第一側(cè)面上，并耦接至該第一接點(diǎn)，用以輸入一驅(qū)動(dòng)電流以驅(qū)動(dòng)該射頻晶體管；該第二濾波器設(shè)置在該第一側(cè)面上，并耦接至第四彎曲部，用以對(duì)該微波進(jìn)行濾波；該功率分配器設(shè)置在該第一側(cè)面上，并耦接至該第二濾波器，該功率分配器具有兩個(gè)輸出端口，用以對(duì)該微波進(jìn)行分配輸出；該第三濾波器設(shè)置在該第一側(cè)面上，并耦接至該功率分配器的其一輸出端口，用以對(duì)該微波進(jìn)行濾波；該發(fā)射天線設(shè)置在該第二側(cè)面上，并通過(guò)對(duì)應(yīng)形成于該第一側(cè)面上的一發(fā)射天線端而耦接至該第三濾波器，用以發(fā)射出該微波；該接收天線設(shè)置在該第二側(cè)面上，用以接收該微波遇到物體所反射形成的一反射波；該第四濾波器設(shè)置在該第一側(cè)面上，并通過(guò)對(duì)應(yīng)形成于該第一側(cè)面上的一接收天線端而耦接至該接收天線，用以對(duì)該反射波進(jìn)行濾波；其中，該檢波混合器耦接至該功率分配器的另一輸出端口，而