100的光軸0A設(shè)置?？讖教炀€150的外邊沿155被限定為使得由初級輻射器140輻射的信號被感應(yīng)到孔徑天線150中，并且在組成孔徑天線150的開口 151內(nèi)創(chuàng)建電場?？讖教炀€150內(nèi)的電場E將由孔徑天線150跨整個孔徑天線150引導(dǎo)，同時孔徑天線150還輻射所感應(yīng)的通信信號的一部分?？讖教炀€150耦合到組成另一孔徑天線160的另一開口 161或者孔徑161，并且孔徑天線150經(jīng)由孔徑天線150內(nèi)的引導(dǎo)的電場E對這一另一孔徑天線160進(jìn)行饋送。同樣地，另一孔徑天線160具有外邊沿165，外邊沿165具有允許在另一孔徑天線160內(nèi)生成電場E并且允許另一孔徑天線160將通信信號從照明設(shè)備100輻射走的尺寸。另一孔徑天線160限定另一平面(未示出)，該另一平面基本上垂直于照明設(shè)備100的光軸OA設(shè)置。
[0038]如上文提到的那樣，相比于很多其它類型的天線，孔徑天線150、160具有方向性輻射特性，其中大部分的通信信號從開口 151、161或者孔徑151、161被導(dǎo)向走。這一方向性輻射特性可以由照明設(shè)備100的設(shè)計者用于將通信信號從散熱器120導(dǎo)向走并且從任何其它周圍和阻擋元件導(dǎo)向走，這減少了通信信號的損耗并且因此改善了通信的效率。
[0039]孔徑天線150、160的外邊沿155、165基本上可以具有任何形狀一一只要尺寸實現(xiàn)在孔徑天線150、160內(nèi)生成電場E。然而，在某種情況下，當(dāng)外邊沿155、165的形狀接近狹縫天線的形狀時(即當(dāng)長度尺寸為近似λ/2并且寬度尺寸遠(yuǎn)小于λ/2時)，散熱器120中的開口將不再表現(xiàn)為孔徑天線150、160 (通信信號的方向性輻射)，而是將表現(xiàn)為類似于具有全方向發(fā)射特性的偶極天線。
[0040]初級輻射器140至少部分地由散熱器120圍繞，并且被配置用于發(fā)送和/或接收特定頻率處的通信信號，以用于將表示通信信號的電場Ε感應(yīng)到孔徑天線150中。當(dāng)散熱器120中的開口 151的尺寸被設(shè)計為使得開口 151充當(dāng)用于特定頻率的孔徑天線150時，在孔徑天線150附近發(fā)射(例如，由初級輻射器140發(fā)射的)的基本頻率的任何信號在孔徑天線150內(nèi)感應(yīng)電場Ε?？缈讖教炀€150的這種電場Ε使得孔徑天線150根據(jù)孔徑天線150的輻射特性有方向地再發(fā)射通信信號。在圖1所示的實施例中，開口 151或者孔徑天線150被配置為將所感應(yīng)的電場Ε—一并且因此將所感應(yīng)的通信信號一一引導(dǎo)向另一開口161或者另一孔徑天線160，同時發(fā)射所感應(yīng)的通信信號的一部分。因此，孔徑天線150充當(dāng)某種波導(dǎo)，以將通信信號從初級輻射器140引導(dǎo)到另一孔徑天線160。然而，這一孔徑天線150不是完美波導(dǎo)因為構(gòu)造不允許在所有方向上限制電場Ε 并且因此，所引導(dǎo)的通信信號的一部分將由孔徑天線150發(fā)射。初級輻射器140可以例如是被設(shè)置在散熱器120內(nèi)的天線140，或者可以例如包括將信號直接饋送到孔徑天線150的開口 151中的饋送線(未示出)。這種饋送線可以例如是微帶線(未示出)或者波導(dǎo)(未示出)。初級輻射器140可以例如是電連接到通信電路130并且位于散熱器內(nèi)靠近孔徑的偶極天線(未示出)。備選地，初級輻射器140可以是平面反相場天線(進(jìn)一步地還表示為PIFA) 140或者貼片天線140，這些通常是具有相對高的邊緣場的天線。
[0041]在根據(jù)本發(fā)明的照明設(shè)備100中，孔徑天線150、160的開口 151、161的外邊沿155、165具有基本上等于Ν*( λ/4)的尺寸，Ν是整數(shù)并且λ是特定頻率的通信信號的波長。在散熱器120中具有開口(該開口具有外邊沿155、165，外邊沿155、165具有基本上等于Ν*(λ/4)的尺寸)保證了開口 151、161或者孔徑151、161對于特定頻率的通信信號敏感，使得電場Ε可以在孔徑天線150、160內(nèi)生成。孔徑天線150、160的開口 151、161的精確形狀可以確定預(yù)定義頻率的所發(fā)射(和接收的)通信信號的偏振。如上文提到的那樣，孔徑天線150、160的外邊沿155、165的尺寸可以稍微偏離Ν* ( λ/4)以增加孔徑天線150、160的帶寬，從而使得孔徑天線150、160對通信信號的范圍敏感。通常，無線通信在所謂的通信帶上進(jìn)行。例如，對于照明設(shè)備100中的無線通信而言眾所周知的標(biāo)準(zhǔn)Zigbee具有16個信道，在這些信道上可以傳輸范圍從2.405GHz到2.480GHz的數(shù)據(jù)。單個孔徑天線150、160優(yōu)選地能夠經(jīng)由這些不同的信道中的每個信道進(jìn)行通信，并且因此孔徑天線150、160的總帶寬可以足夠?qū)捯愿采w這一頻帶。因此，可以選擇從精確的Ν*(λ/4)邊沿尺寸的偏離以覆蓋所有Zigbee信道。
[0042]根據(jù)本發(fā)明的照明設(shè)備100可以具有連接到散熱器120中的開口 160的邊沿165的內(nèi)表面167，該內(nèi)表面被成形為將通信信號從初級輻射器140引導(dǎo)到孔徑天線160。因此，開口 160與內(nèi)表面167 —起組成了到散熱器120中的凹部，以生成充當(dāng)用于特定頻率的孔徑天線160的某種開端式波導(dǎo)。到散熱器120中的凹部的深度和初級振蕩器140在這一凹部內(nèi)的位置確定了開端式波導(dǎo)(或者孔徑天線160)以哪個模式開始振蕩，并且從而確定孔徑天線160的方向性輻射分布將是什么樣的實際形狀。
[0043]如圖1所示的照明設(shè)備100進(jìn)一步包括控制電路135，用于響應(yīng)于接收的通信信號控制照明設(shè)備100?？刂齐娐?35可以例如被配置用于控制照明設(shè)備100的從包括如下項的列表中選取的運作:開切換、關(guān)切換、調(diào)光、改變顏色、對開切換定時、對關(guān)切換定時、改變所發(fā)射光的焦點、控制光束角、估算壽命、功率消耗、檢測故障、識別。最后，照明設(shè)備100包括電連接引腳180，用于將照明設(shè)備100連接到電源。當(dāng)然，這種連接引腳180還可以用作通信端口，經(jīng)由某種功率線控制信號用于照明設(shè)備100到某種功率線網(wǎng)絡(luò)(未示出)的進(jìn)一步通信。
[0044]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的照明設(shè)備100中的孔徑天線150、160的第一實施例的其中指示了電場E的示意性平面圖。如上文提到的那樣，孔徑天線150和另一孔徑天線160的尺寸與由初級輻射器140提供的通信信號一起確定在孔徑天線150和另一孔徑天線160中生成的電場E的精確形狀。這一電場E進(jìn)一步確定所輻射的通信信號的輻射分布和特性(包括所輻射的信號的偏振)。
[0045]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的照明設(shè)備100的第一實施例的在xy平面內(nèi)測得的輻射圖案。實線表示水平偏振的通信信號的輻射圖案，并且虛線表示豎直偏振的通信信號的輻射圖案。而且，圖3的左上角處的微型圖中指示的是初級輻射器140的位置。
[0046]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的照明設(shè)備100的第一實施例的在xz平面內(nèi)測得的輻射圖案。再次，實線表示水平偏振的通信信號的輻射圖案，并且虛線表示豎直偏振的通信信號的輻射圖案。如從圖4清晰可見的，孔徑天線150、160的輻射分布主要基本上平行于光軸(0A)(見圖1)從孔徑天線150、160被導(dǎo)向走。
[0047]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的照明設(shè)備100的第一實施例的在yz平面內(nèi)測得的輻射圖案。再次，實線表示水平偏振的通信信號的輻射圖案，并且虛線表示豎直偏振的通信信號的輻射圖案。此時，水平偏振的通信信號明顯弱于豎直偏振的通信信號，從而指示孔徑150、160被設(shè)計為增強這一豎直偏振的通信信號而非水平偏振的通信信號。
[0048]圖6示出了照明設(shè)備102的第二實施例的示意性平面圖，該示意性平面圖示出了錐形喇叭孔徑天線170的三維輻射圖案。散熱器122包括內(nèi)壁177，內(nèi)壁177具有錐形形狀以創(chuàng)建錐形喇叭孔徑天線170。在圖6中，內(nèi)壁177使用部分實的和部分虛的箭頭指示，其中虛的部分圖示參考箭頭進(jìn)入孔徑天線170的開口 171的部分。內(nèi)部尺寸朝向開口 171或者孔徑171的發(fā)散確定了喇叭孔徑天線170的這一喇叭形狀進(jìn)一步將所發(fā)射的通信信號的方向性集中得有多好。眾所周知的設(shè)計準(zhǔn)則可以用于限定這一發(fā)散以創(chuàng)建所需要的輻射分布?？讖教炀€170的外邊沿175的形狀可以具有基本上任何形狀一一只要尺寸實現(xiàn)孔徑天線170內(nèi)的電場E(見圖2)的