一种集led照明、通信、无线充电及定位于一体的家电装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种家用电器，具体涉及一种集LED照明、通信、无线充电及定位于一体的安装于室内天花板的家用电器装置。
【背景技术】
[0002]在家庭和办公场所等室内环境中，Wi_Fi无线通信和LED照明变得越来越普及。与此同时，室内高精度定位、远距无线充电等理想的应用场景，正逐渐变为现实。
[0003]到目前为止，室内LED照明、通信、无线充电和定位这些功能都是由相互独立的电子装置来分别实现的。这些电子装置之间没有软件或硬件上的关联，没有共享一些原本可以共享的模块，比如天线阵和电源管理模块等，造成了一定的资源浪费。同时，这些相互独立的电子装置占用了室内空间，影响了室内环境的美观简洁。另外，目前的W1-Fi无线路由通常安装在墙角或是侧墙上，这使得天线辐射出的信号在室内分布不均，得不到充分有效的利用。再者，具有室内高精定位和远距无线充电功能的系统装置通常较为复杂，大都包含三个甚至更多个分布在室内不同位置的收发单元。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于:克服现有技术的不足，提出了一种基于反向天线阵的家电装置，以同时实现LED照明、通信、无线充电及定位的功能。这种家电装置具有集成度高、结构紧凑、功能多样、易于安装于室内房顶等优点。
[0005]本实用新型的技术方案为:一种集LED照明、通信、无线充电及定位于一体的室内家电装置，包括一个四层介质母板，一个位于四层介质母板正面上的天线阵及LED阵，还包括一个位于四层介质母板反面的模块集群。
[0006]四层介质母板是所述室内家电装置的物理支撑。四层介质母的正面印刷形成的金属图案是LED阵的版图以及天线阵。四层介质母板的中间层是LED阵、天线阵以及位于四层介质母板反面的模块集群的走线布局层。
[0007]天线阵是一个基于微带双圆极化的反向天线阵，包括印刷在四层介质母板正面的微带天线阵元，包括印刷在四层介质母板正面的微带馈线网络。反向天线阵具有即时追踪回溯入射波的功能。该反向天线阵具有提取来自任何角度入射的电磁波的相位和方位信息的功能，基于这些相位和方位信息，就可以达到实时室内定位的目的。
[0008]基于提取出的入射波相位和方位信息，也可实现该反向天线阵跟移动电话之间的高速通信，以及该反向天线阵跟室内家用计算机、笔记本电脑、电视机、冰箱、电饭锅、洗衣机等家用电器之间的实时无线互联。
[0009]在反向天线阵接收到从任何角度入射的待充电器件发出的微弱电磁波的条件下，即使该入射波经历了室内的非视距多径，该反向天线阵在不需要任何移相器的情况下，具有即时发射一个放大后的高增益波束直接指向充电器件从而实现远距无线充电的功能。
[0010]反向天线阵中的两个阵元是跟现有商用W1-Fi模块直接联系的，从而与现有W1-Fi设备兼容。
[0011]LED阵有规律地环绕在所述反向天线阵的周围，充分有效地利用反向天线阵元之间的空白位置。
[0012]位于四层介质母板反面的模块集群包括一个电源控制模块，包括一个LED照明模块，包括一个通信模块，包括一个定位模块，还包括一个无线充电模块。
[0013]本实用新型提供的一种集LED照明、通信、无线充电及定位于一体的室内家电装置，有效共享了天线阵和电源管理模块，利用一个共享的反向天线阵有效取代了无线定位和远距无线充电所需的多个分布在室内不同位置的收发单元，具有集成度高、结构紧凑、功能多样、易于安装于室内天花板等优点。
【附图说明】
[0014]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明:
[0015]图1为本实用新型结构的正面俯视图
[0016]图2为本实用新型结构中的模块集群的示意图
[0017]图中:1、四层介质母板，2、天线阵，3、LED阵，4、模块集群，41、电源控制模块，42、LED照明模块，43、通信模块，44、定位模块，45、无线充电模块。
【具体实施方式】
[0018]如图1所示，一种集LED照明、通信、无线充电及定位于一体的室内家电装置，包括一个四层介质母板I，包括一个位于四层介质母板I正面上的天线阵2及LED阵3，还包括一个如图2所示的位于四层介质母板I反面的模块集群4。
[0019]如图1所示，天线阵2是一个基于微带双圆极化的反向天线阵。
[0020]如图1所示，LED阵3是一个有规律地分布在天线阵2的阵元之间的阵列。
[0021]如图2所示，位于四层介质母板I反面的模块集群4包括一个电源控制模块41，包括一个LED照明模块42，包括一个通信模块43，包括一个定位模块44，还包括一个无线充电模块45。
【主权项】
1.一种集LED照明、通信、无线充电及定位于一体的安装于室内天花板的家电装置，其特征在于:所述室内家电装置包括一个四层介质母板(I)，还包括一个位于四层介质母板(I)正面上的天线阵(2)及LED阵(3)，还包括一个位于四层介质母板(I)反面的模块集群⑷。2.根据权利要求1所述的一种集LED照明、通信、无线充电及定位于一体的安装于室内天花板的家电装置，其特征在于:所述天线阵(2)包括20个菱形贴片天线单元及其馈线单元，以5行4列的形式组成一个反向天线阵，所述天线阵(2)具有发射和接收双圆极化波、以及即时追踪回溯入射波的功能。3.根据权利要求1所述的一种集LED照明、通信、无线充电及定位于一体的安装于室内天花板的家电装置，其特征在于:所述LED阵(3)包括18个LED单元，以6行3列的形式有规律地环绕在所述天线阵(2 )的周围空白位置。
【专利摘要】本实用新型涉及一种集LED照明、通信、无线充电及定位于一体的安装于室内天花板的家电装置，包括一个四层介质母板，一个位于四层介质母板正面上的天线阵及LED阵，还包括一个位于四层介质母板反面的模块集群。本实用新型针对智能家电的发展需求，提供了一种集成度高、结构紧凑、功能多样、易于安装于室内天花板的家电装置。
【IPC分类】G05B15/02, G05B19/418
【公开号】CN205176504
【申请号】CN201520763163
【发明人】胡三明, 沈一竹
【申请人】胡三明
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年9月30日