一種應(yīng)用于tpms發(fā)射器的小u型天線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種小型化U型天線，具體涉及一種應(yīng)用于TPMS發(fā)射器的小U型天線。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)(TPMS)通過采用無線射頻通信的胎壓傳感單元和胎壓監(jiān)測單元，實現(xiàn)了對輪胎壓力的實時監(jiān)控，TPMS是用來監(jiān)測汽車駕駛中的視角盲區(qū)一一輪胎壓力和溫度的一種監(jiān)測系統(tǒng)，可有效防止爆胎，有效避免缺氣行駛造成的輪胎損毀，可有效避免油耗增加，確保車輛最佳操控性能，避免車輛部件非正常磨損。TPMS —般由接收器及發(fā)射器組成。
[0003]目前比較常用的TPMS發(fā)射器天線類型有彈簧天線、倒F天線、印制板(PCB)天線和氣嘴天線。
[0004]彈簧天線雖然方向性好，但在高速行駛下螺距會發(fā)生變化，影響天線性能；倒F天線性能較好但占用空間大；氣門嘴天線需專門設(shè)計，成本高，生產(chǎn)時需要與電路板焊接在一起，焊接較復雜，不利于批量生產(chǎn)；印制板(PCB)天線可以省去天線成本，并且無需焊接，易于批量生產(chǎn)，但是天線性能受金屬輪轂影響較大，增益較低；而小U型天線具有成本低、體積小、增益高，適用于小型化發(fā)射器設(shè)計等特點。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本實用新型提供了一種應(yīng)用于TPMS發(fā)射器的小U型天線，包括小U型天線、介質(zhì)基板、電源地平面、調(diào)諧電容、電池，小U型天線、介質(zhì)基板、電源地平面、調(diào)諧電容、電池構(gòu)成的天線模塊裝入汽車的輪轂。這種結(jié)構(gòu)的天線應(yīng)用于TPMS發(fā)射器，工作在433.92MHz時呈現(xiàn)感性，輸入阻抗很小，天線的增益為較低，通過在天線的末端串聯(lián)調(diào)諧電容到電源地平面，提高了天線的增益，最大程度的提高了發(fā)射器天線輻射效率。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案。
[0007]在上述任一技術(shù)方案中優(yōu)選的是，
[0008]一種應(yīng)用于TPMS發(fā)射器的小U型天線，它包括小U型天線、介質(zhì)基板、電源地平面、調(diào)諧電容、電池，調(diào)諧電容串聯(lián)連接于小U型天線的末端，電池置于介質(zhì)基板下部，小U型天線置于介質(zhì)基板上并通過電源地平面接地；由小U型天線、介質(zhì)基板、電源地平面、調(diào)諧電容、電池構(gòu)成的天線模塊裝入汽車的輪轂。
[0009]優(yōu)選的是，所述小U型天線采用銅材料制作。
[0010]在上述任一技術(shù)方案中優(yōu)選的是，所述小U型天線的長為19.5mm，其天線寬度為1.5mm,其天線高度為4.75mm。
[0011]在上述任一技術(shù)方案中優(yōu)選的是，所述介質(zhì)基板的介質(zhì)材料為FR-4耐燃復合材料，介電常數(shù)為4.4，厚度為Imm0
[0012]在上述任一技術(shù)方案中優(yōu)選的是，所述介質(zhì)基板為圓形，其半徑為11.5_。
[0013]在上述任一技術(shù)方案中優(yōu)選的是，所述介質(zhì)基板的下方設(shè)有長度為6mm的切角，用于與外殼固定。
[0014]在上述任一技術(shù)方案中優(yōu)選的是，所述電源地平面為連接到電源地上的覆銅區(qū)域。
[0015]在上述任一技術(shù)方案中優(yōu)選的是，所述調(diào)諧電容將天線末端通過過孔連接到電源地平面，所述調(diào)諧電容的容值可以改變天線的增益。
[0016]本實用新型的應(yīng)用于TPMS發(fā)射器的小U型天線包括小U型天線、介質(zhì)基板、電源地平面、調(diào)諧電容、電池，調(diào)諧電容串聯(lián)連接于小U型天線的末端，電池置于介質(zhì)基板下部，小U型天線置于介質(zhì)基板上并通過電源地平面接地，由小U型天線、介質(zhì)基板、電源地平面、調(diào)諧電容、電池構(gòu)成的天線模塊裝入汽車的輪轂。這種結(jié)構(gòu)的小U型天線應(yīng)用于TPMS發(fā)射器，工作在433.92MHz時呈現(xiàn)感性，輸入阻抗很小，天線的增益為較低，通過在天線的末端串聯(lián)調(diào)諧電容到電源地平面，提高了天線的增益，最大程度的提高了發(fā)射器天線輻射效率。
[0017]本實用新型的應(yīng)用于TPMS發(fā)射器的小U型天線的有益效果包括:1、體積?。?、重量輕；3、成本低；4、結(jié)構(gòu)牢靠；5、易于大規(guī)模生產(chǎn)及與電路集成；6、最大程度的提高發(fā)射器天線輻射效率；7、能避免金屬輪轂降低天線的增益。
【附圖說明】
[0018]圖1為按照本實用新型的應(yīng)用于TPMS發(fā)射器的小U型天線的一優(yōu)選實施例的天線模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為按照本實用新型的應(yīng)用于TPMS發(fā)射器的小U型天線的一優(yōu)選實施例的天線模塊裝入汽車輪轂后的仿真模型圖；
[0020]圖3為按照本實用新型的應(yīng)用于TPMS發(fā)射器的小U型天線的一優(yōu)選實施例的仿真的天線輸入阻抗圖；
[0021]圖4為按照本實用新型的應(yīng)用于TPMS發(fā)射器的小U型天線的一優(yōu)選實施例的仿真的天線輻射方向圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作詳細說明，以下描述僅作為示范和解釋，并不對本實用新型作任何形式上的限制。
[0023]如圖1所示，應(yīng)用于TPMS發(fā)射器的小U型天線包括小U型天線1、介質(zhì)基板2、電源地平面3、調(diào)諧電容4、電池5，調(diào)諧電容4串聯(lián)連接于小U型天線I的末端，電池置于介質(zhì)基板2下部，小U型天線I置于介質(zhì)基板2上并通過電源地平面3接地。圖1是使用HFSS仿真軟件建立的天線仿真模型。
[0024]如圖2所示，由小U型天線1、介質(zhì)基板2、電源地平面3、調(diào)諧電容4、電池5構(gòu)成的天線模塊裝入汽車的輪轂6。小U型天線應(yīng)用于TPMS發(fā)射器，工作在433.92MHz時呈現(xiàn)感性，輸入阻抗很小，天線的增益為較低，通過在天線的末端串聯(lián)調(diào)諧電容到電源地平面，提高了天線的增益，最大程度的提高了發(fā)射器天線輻射效率。圖2為天線裝入到輪轂后的仿真模型。
[0025]對于這種應(yīng)用于TPMS發(fā)射器的小U型天線:小U型天線I是由銅制作的小U型天線，小U型天線I長為19.5mm,天線寬度為1.5mm,天線高度為4.75mm ;介質(zhì)基板2的材料為FR-4，介電常數(shù)為4.4，厚度為1mm，板子形狀為圓形，半徑為11.5mm，板子下方有塊長度為6mm的切角，用于與外殼固定；電源地平面3為連接到電源地上的覆銅區(qū)域；調(diào)諧電容4將天線末端通過過孔5連接到電源地平面；調(diào)諧電容4的容值可以改變天線的增益。通過仿真優(yōu)化，調(diào)諧電容4為15pF時，天線增益為-6.98dB。
[0026]如圖3所示，這是仿真的天線輸入阻抗圖，從該圖中可以看出這種應(yīng)用于TPMS發(fā)射器的小U型天線在頻率433.92MHz時的輸入阻抗為(0.0022+0.8828)x50=0.11+44.14i Ω，天線呈現(xiàn)感性。
[0027]如圖4所示，這是仿真的天線輻射方向圖。經(jīng)過調(diào)諧電容4的容值，最終得到此天線的增益為-6.98dB。
[0028]經(jīng)過實車測試，此小U型天線應(yīng)用于TPMS發(fā)射器產(chǎn)品上能夠通信特性良好，并且具有體積小、重量輕、成本低、結(jié)構(gòu)牢靠、易于大規(guī)模生產(chǎn)及與電路集成、最大程度的提高發(fā)射器天線輻射效率等優(yōu)點。
[0029]以上所述僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行描述，并非是對本實用新型的范圍進行限定，在不脫離本實用新型設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對本實用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進，均應(yīng)落入本實用新型的權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種應(yīng)用于TPMS發(fā)射器的小U型天線，其特征在于:它包括小U型天線(I )、介質(zhì)基板(2 )、電源地平面(3 )、調(diào)諧電容(4 )、電池(5 )，調(diào)諧電容(4 )串聯(lián)連接于小U型天線(I)的末端，電池置于介質(zhì)基板(2)下部，小U型天線(I)置于介質(zhì)基板(2)上并通過電源地平面(3)接地；由小U型天線(1)、介質(zhì)基板(2)、電源地平面(3)、調(diào)諧電容(4)、電池(5)構(gòu)成的天線模塊裝入汽車的輪轂(6 )。2.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于TPMS發(fā)射器的小U型天線，其特征在于:所述小U型天線(I)采用銅材料制作。3.如權(quán)利要求1或2所述的應(yīng)用于TPMS發(fā)射器的小U型天線，其特征在于:所述小U型天線(I)的長為19.5mm，其天線寬度為1.5mm，其天線高度為4.75mm。4.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于TPMS發(fā)射器的小U型天線，其特征在于:所述介質(zhì)基板(2)的介質(zhì)材料為FR-4耐燃復合材料，介電常數(shù)為4.4，厚度為1mm。5.如權(quán)利要求1或4所述的應(yīng)用于TPMS發(fā)射器的小U型天線，其特征在于:所述介質(zhì)基板(2)為圓形，其半徑為11.5mm。6.如權(quán)利要求5所述的應(yīng)用于TPMS發(fā)射器的小U型天線，其特征在于:所述介質(zhì)基板(2)的下方設(shè)有長度為6mm的切角，用于與外殼固定。7.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于TPMS發(fā)射器的小U型天線，其特征在于:所述電源地平面(3)為連接到電源地上的覆銅區(qū)域。8.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于TPMS發(fā)射器的小U型天線，其特征在于:所述調(diào)諧電容(4)將天線末端通過過孔(5)連接到電源地平面(3)，所述調(diào)諧電容(4)的容值可以改變天線的增益。
【專利摘要】本實用新型公開了一種應(yīng)用于TPMS發(fā)射器的小U型天線，包括小U型天線、介質(zhì)基板、電源地平面、調(diào)諧電容、電池，小U型天線、介質(zhì)基板、電源地平面、調(diào)諧電容、電池構(gòu)成的天線模塊裝入汽車的輪轂。這種結(jié)構(gòu)的天線應(yīng)用于TPMS發(fā)射器，工作在433.92MHz時呈現(xiàn)感性，輸入阻抗很小，天線的增益為較低，通過在天線的末端串聯(lián)調(diào)諧電容到電源地平面，提高了天線的增益，最大程度的提高了發(fā)射器天線輻射效率。
【IPC分類】H01Q1/50, H01Q1/38
【公開號】CN204793196
【申請?zhí)枴緾N201520394982
【發(fā)明人】白云飛, 劉金釗
【申請人】北京興科迪科技有限公司
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年6月9日