智能家電制造技術

一種智能家電包括一超材料天線、控制模塊及傳感模塊，所述超材料天線包括一介質基板和設置于所述介質基板一表面的一饋電點、與所述饋電點相連接的饋線及一金屬結構；所述饋線與所述金屬結構相互耦合，所述智能家電通過所述超材料天線接收無線電磁波信號，控制模塊響應所述電磁波信號產生控制檢測命令或者動作執行命令；傳感模塊響應所述控制檢測命令檢測智能家電參數指標并反饋給所述控制模塊，控制模塊根據檢測到的參數指標產生智能家電的狀態信息并基于超材料天線以電磁波形式輻射。上述智能家電通過無線方式接入物聯網和互聯網，用戶在任何時間、任何地方了解其家庭各種家電工作情況，以及及時方便地控制各種家電設備。（*該技術在2021年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及智能家電，尤其是涉及一種無線的智能家電。
技術介紹
智能家電就是微處理器和計算機技術引入家電設備后形成的家電產品，具有自動監測自身故障、自動測量、自動控制、自動調節與遠方控制中心通信功能的家電設備。智能控制技術、信息技術的飛速發展也為家電自動化和智能化提供了可能。傳統家用電器有空調、電冰箱、吸塵器、電飯煲、洗衣機等，新型家用電器有電磁爐、消毒碗柜、蒸燉煲等。無論新型家用電器還是傳統家用電器，其整體技術都在不斷提高。家用電器的進步，關鍵在于采用了先進控制技術，從而使家用電器從一種機械式的用具變成一種具有智能的設備，智能家用電器體現了家用電器最新技術面貌。未來智能家電主要將朝三個方向發展多種智能化、自適應進化、網絡化。多種智能化是家用電器盡可能在其特有的工作功能中模擬多種人的智能思維或智能活動的功能。自適應進化是家用電器根據自身狀態和外界環境自動優化工作方式和過程的能力，這種能力使得家用電器在其生命周期中都能處于最有效率、最節省能源和最好品質狀態。網絡化是建立家用電器社會的一種形式，網絡化的家用電器可以由用戶實現遠程控制，在家用電器之間也可以實現互操作。然而網絡化趨勢主要擺脫以前以有線方式接入網絡的困擾。然而無線接入網絡時，需要用到的射頻器件，即天線的要求是高速、超寬帶、大容量等傳輸這些共享信號。天線作為最終射頻信號的輻射單元和接收器件，其工作特性將直接影響整個電子系統的工作性能。然而天線的尺寸、帶寬、增益等重要指標卻受到了基本物理原理的限制(固定尺寸下的增益極限、帶寬極限等)。
技術實現思路
為了解決現有智能家電中存在的問題，本技術提供了一種無線的智能家電，通過應用高性能的超材料內置天線技術，在滿足智能家電性能要求的前提下實現天線的內置化，本技術采用以下技術方案一種智能家電包括一超材料天線、控制模塊及傳感模塊，所述超材料天線包括一介質基板和設置于所述介質基板一表面的一饋電點、與所述饋電點相連接的饋線及一金屬結構；所述饋線與所述金屬結構相互耦合，所述智能家電通過所述超材料天線接收無線電磁波信號，控制模塊響應所述電磁波信號產生控制檢測命令或者動作執行命令；傳感模塊響應所述控制檢測命令檢測智能家電參數指標并反饋給所述控制模塊，控制模塊根據檢測到的參數指標產生智能家電的狀態信息并基于超材料天線以電磁波形式輻射。進一步地，所述金屬結構是金屬片經鏤刻出槽拓撲結構而成。進一步地,所述超材料天線還包括接地單元,所述接地單元對稱地分布所述饋電點兩側；所述接地單元上設置有若干個金屬化的通孔。進一步地,所述超材料天線還包括一參考地,所述參考地包括位于所述介質基板相對兩表面上的第一參考地單元及第二參考地單元，所述第一參考地單元使所述饋線的一端形成微帶線。進一步地，所述第一參考地單元及第二參考地單元相互電連接。進一步地，所述介質基板設置有若干金屬化通孔，所述第一參考地單元與所述第二參考地單元通過所述金屬化通孔實現電連接。進一步地，所述第一參考地單元設置有相互電連接的第一金屬面單元及第二金屬面單元，所述第一金屬面單元與所述饋線的一端位置相對，使所述饋線的一端形成所述微帶線；所述第二參考地單元設置有第三金屬面單元，所述第三金屬面單元與所述第二金屬面單元位置相對。進一步地，所述介質基板位于所述第二金屬面單元及所述第三金屬面單元處開設有若干金屬化通孔，所述第二金屬面單元與所述第三金屬面單元通過所述金屬化通孔電連接。進一步地，所述第二參考地單元還包括第四金屬面單元，所述第四金屬面單元位于所述饋線一端的一側，并位于所述饋線的延伸方向上，所述第一金屬面單元與所述第四金屬面單元通過所述金屬化通孔電連接。進一步地，所述超材料天線的諧振頻段至少包括2. 4GHz-2. 49GHz和5. 72GHz-5. 85GHz 。進一步地，所述智能家電是空調、中央空調、冰箱、洗衣機、智能燈具、智能吸塵器、智能窗簾、智能電飯煲、智能熱水器、智能微波爐中的任意一種相對現有技術而言，本技術的智能家電采用超材料天線內置，通過基于超材料天線技術設計出使一個波段、兩個或者更多不同波段的電磁波諧振的超材料天線，決定該天線體積的金屬結構尺寸的物理尺寸不受半波長的物理長度限制，可以根據智能家電本身尺寸設計出相應的天線，滿足無線通訊設備小型化、天線內置的需求。另外，通過內置超材料天線，上述智能家電通過無線方式接入物聯網和互聯網，用戶在任何時間、任何地方了解其家庭各種家電工作情況，以及及時方便地控制各種家電設備。附圖說明圖1為智能家電的模塊圖；圖2是本技術智能家電中的天線第一實施方式的主視圖；圖3為圖3所示天線后視圖；圖4是本技術的天線第一實施方式S參數仿真圖；圖5是本技術智能家電中的天線第二實施方式的主視圖；圖6是本技術智能家電中的天線第三實施方式的主視圖；圖7為本技術天線的第二、三實施方式上的金屬結構放大圖；圖8是本技術的天線第一實施方式S參數仿真圖；圖9是本技術第二、三實施方式操作于2. 4,2. 44,2. 48GHz時E方向遠場仿真結果圖；圖10是本技術第二、三實施方式操作于2. 4,2. 44,2. 48GHz時H方向遠場仿真結果圖；圖11是本技術第二、三實施方式操作于5. 725,5. 8,5. 85GHz時E方向遠場仿真結果圖；圖12是本技術第二、三實施方式操作于5. 725、5. 8、5. 85GHz時H方向遠場仿真結果圖。具體實施方式以下結合附圖和具體實施例對本技術智能家電做一步說明。請參閱圖1，是本技術中的智能家電的模塊圖。智能家電100包括一超材料天線10、控制模塊11及傳感模塊12,智能家電100通過所述超材料天線10接收無線電磁波信號，控制模塊11響應所述電磁波信號產生控制檢測命令或者動作執行命令；傳感模塊12響應所述控制檢測命令檢測智能家電參數指標并反饋給控制模塊11，控制模塊11根據檢測到的參數指標產生智能家電100的狀態信息并基于超材料天線10以電磁波形式輻射；或智能家電100響應動作執行命令執行相應的動作。在本技術中，所述智能家電100包括但不限空調、中央空調、冰箱、洗衣機、智能燈具、智能吸塵器、智能窗簾、智能電飯煲、智能熱水器、智能微波爐等。上述智能家電100通過無線方式接入物聯網和互聯網，用戶在任何時間、任何地方了解其家庭各種家電工作情況，以及及時方便地控制各種家電設備。本技術智能家電中天線是基于人工電磁材料技術設計而成，人工電磁材料是指將金屬片鏤刻成特定形狀的拓撲金屬結構，并將所述特定形狀的拓撲金屬結構設置于一定介電常數和磁導率基材上而加工制造的等效特種電磁材料，其性能參數主要取決于其亞波長的特定形狀的拓撲金屬結構。在諧振頻段，人工電磁材料通常體現出高度的色散特性，換言之，天線的阻抗、容感性、等效的介電常數和磁導率隨著頻率會發生劇烈的變化。因而可采用人工電磁材料技術對上述天線的基本特性進行改造，使得金屬結構與其依附的介質基板等效地組成了一個高度色散的特種電磁材料，從而實現輻射特性豐富的新型天線。以下詳細介紹應用智能家電中 超材料天線的幾個實施方式第一實施方式請一并參閱圖3及圖4,超材料天線10包括介質基板1、金屬結構2、饋線3及參考地41、42本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種智能家電，其特征在于，包括一超材料天線、控制模塊及傳感模塊，所述超材料天線包括一介質基板和設置于所述介質基板一表面的一饋電點、與所述饋電點相連接的饋線及一金屬結構；所述饋線與所述金屬結構相互耦合，所述智能家電通過所述超材料天線接收無線電磁波信號，控制模塊響應所述電磁波信號產生控制檢測命令或者動作執行命令；傳感模塊響應所述控制檢測命令檢測智能家電參數指標并反饋給所述控制模塊，控制模塊根據檢測到的參數指標產生智能家電的狀態信息并基于超材料天線以電磁波形式輻射；或智能家電響應動作執行命令執行相應的動作。

【技術特征摘要】
1.一種智能家電，其特征在于，包括一超材料天線、控制模塊及傳感模塊，所述超材料天線包括一介質基板和設置于所述介質基板一表面的一饋電點、與所述饋電點相連接的饋線及一金屬結構；所述饋線與所述金屬結構相互耦合，所述智能家電通過所述超材料天線接收無線電磁波信號，控制模塊響應所述電磁波信號產生控制檢測命令或者動作執行命令；傳感模塊響應所述控制檢測命令檢測智能家電參數指標并反饋給所述控制模塊，控制模塊根據檢測到的參數指標產生智能家電的狀態信息并基于超材料天線以電磁波形式輻射；或智能家電響應動作執行命令執行相應的動作。2.根據權利要求1所述的智能家電，其特征在于，所述金屬結構是金屬片經鏤刻出槽拓撲結構而成。3.根據權利要求1所述的智能家電，其特征在于，所述超材料天線還包括接地單元，所述接地單元對稱地分布所述饋電點兩側；所述接地單元上設置有若干個金屬化的通孔。4.根據權利要求1所述的智能家電，其特征在于，所述超材料天線還包括一參考地，所述參考地包括位于所述介質基板相對兩表面上的第一參考地單元及第二參考地單元，所述第一參考地單元使所述饋線的一端形成微帶線。5.根據權利要求4所述的智能家電，其特征在于所述第一參考地單元及第二參考地單...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉若鵬，徐冠雄，
申請(專利權)人：深圳光啟高等理工研究院，深圳光啟創新技術有限公司，
類型：實用新型
國別省市：