一種應用于tpms發射器的小u型天線的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種小型化U型天線，具體涉及一種應用于TPMS發射器的小U型天線。
【背景技術】
[0002]汽車輪胎壓力監測系統(TPMS)通過采用無線射頻通信的胎壓傳感單元和胎壓監測單元，實現了對輪胎壓力的實時監控，TPMS是用來監測汽車駕駛中的視角盲區一一輪胎壓力和溫度的一種監測系統，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 —般由接收器及發射器組成。
[0003]目前比較常用的TPMS發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計，成本高，生產時需要與電路板焊接在一起，焊接較復雜，不利于批量生產；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，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，適用于小型化發射器設計等特點。
【實用新型內容】
[0005]針對現有技術中存在的技術問題，本實用新型提供了一種應用于TPMS發射器的小U型天線，包括小U型天線、介質基板、電源地平面、調諧電容、電池，小U型天線、介質基板、電源地平面、調諧電容、電池構成的天線模塊裝入汽車的輪轂。這種結構的天線應用于TPMS發射器，工作在433.92MHz時呈現感性，輸入阻抗很小，天線的增益為較低，通過在天線的末端串聯調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射器天線輻射效率。
[0006]為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案。
[0007]在上述任一技術方案中優選的是，
[0008]一種應用于TPMS發射器的小U型天線，它包括小U型天線、介質基板、電源地平面、調諧電容、電池，調諧電容串聯連接于小U型天線的末端，電池置于介質基板下部，小U型天線置于介質基板上并通過電源地平面接地；由小U型天線、介質基板、電源地平面、調諧電容、電池構成的天線模塊裝入汽車的輪轂。
[0009]優選的是，所述小U型天線采用銅材料制作。
[0010]在上述任一技術方案中優選的是，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]在上述任一技術方案中優選的是，所述介質基板的介質材料為FR-4耐燃復合材料，介電常數為4.4，厚度為Imm0
[0012]在上述任一技術方案中優選的是，所述介質基板為圓形，其半徑為11.5_。
[0013]在上述任一技術方案中優選的是，所述介質基板的下方設有長度為6mm的切角，用于與外殼固定。
[0014]在上述任一技術方案中優選的是，所述電源地平面為連接到電源地上的覆銅區域。
[0015]在上述任一技術方案中優選的是，所述調諧電容將天線末端通過過孔連接到電源地平面，所述調諧電容的容值可以改變天線的增益。
[0016]本實用新型的應用于TPMS發射器的小U型天線包括小U型天線、介質基板、電源地平面、調諧電容、電池，調諧電容串聯連接于小U型天線的末端，電池置于介質基板下部，小U型天線置于介質基板上并通過電源地平面接地，由小U型天線、介質基板、電源地平面、調諧電容、電池構成的天線模塊裝入汽車的輪轂。這種結構的小U型天線應用于TPMS發射器，工作在433.92MHz時呈現感性，輸入阻抗很小，天線的增益為較低，通過在天線的末端串聯調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射器天線輻射效率。
[0017]本實用新型的應用于TPMS發射器的小U型天線的有益效果包括:1、體積小；2、重量輕；3、成本低；4、結構牢靠；5、易于大規模生產及與電路集成；6、最大程度的提高發射器天線輻射效率；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用于TPMS發射器的小U型天線的一優選實施例的天線模塊結構示意圖；
[0019]圖2為按照本實用新型的應用于TPMS發射器的小U型天線的一優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用于TPMS發射器的小U型天線的一優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用于TPMS發射器的小U型天線的一優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，應用于TPMS發射器的小U型天線包括小U型天線1、介質基板2、電源地平面3、調諧電容4、電池5，調諧電容4串聯連接于小U型天線I的末端，電池置于介質基板2下部，小U型天線I置于介質基板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、介質基板2、電源地平面3、調諧電容4、電池5構成的天線模塊裝入汽車的輪轂6。小U型天線應用于TPMS發射器，工作在433.92MHz時呈現感性，輸入阻抗很小，天線的增益為較低，通過在天線的末端串聯調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]對于這種應用于TPMS發射器的小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 ;介質基板2的材料為FR-4，介電常數為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域；調諧電容4將天線末端通過過孔5連接到電源地平面；調諧電容4的容值可以改變天線的增益。通過仿真優化，調諧電容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用于TPMS發射器的小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，天線呈現感性。
[0027]如圖4所示，這是仿真的天線輻射方向圖。經過調諧電容4的容值，最終得到此天線的增益為-6.98dB。
[0028]經過實車測試，此小U型天線應用于TPMS發射器產品上能夠通信特性良好，并且具有體積小、重量輕、成本低、結構牢靠、易于大規模生產及與電路集成、最大程度的提高發射器天線輻射效率等優點。
[0029]以上所述僅是對本實用新型的優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計精神的前提下，本領域普通工程技術人員對本實用新型的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本實用新型的權利要求書確定的保護范圍內。
【主權項】
1.一種應用于TPMS發射器的小U型天線，其特征在于:它包括小U型天線(I )、介質基板(2 )、電源地平面(3 )、調諧電容(4 )、電池(5 )，調諧電容(4 )串聯連接于小U型天線(I)的末端，電池置于介質基板(2)下部，小U型天線(I)置于介質基板(2)上并通過電源地平面(3)接地；由小U型天線(1)、介質基板(2)、電源地平面(3)、調諧電容(4)、電池(5)構成的天線模塊裝入汽車的輪轂(6 )。2.如權利要求1所述的應用于TPMS發射器的小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.如權利要求1或2所述的應用于TPMS發射器的小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.如權利要求1所述的應用于TPMS發射器的小U型天線，其特征在于:所述介質基板(2)的介質材料為FR-4耐燃復合材料，介電常數為4.4，厚度為1mm。5.如權利要求1或4所述的應用于TPMS發射器的小U型天線，其特征在于:所述介質基板(2)為圓形，其半徑為11.5mm。6.如權利要求5所述的應用于TPMS發射器的小U型天線，其特征在于:所述介質基板(2)的下方設有長度為6mm的切角，用于與外殼固定。7.如權利要求1所述的應用于TPMS發射器的小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域。8.如權利要求1所述的應用于TPMS發射器的小U型天線，其特征在于:所述調諧電容(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用于TPMS發射器的小U型天線，包括小U型天線、介質基板、電源地平面、調諧電容、電池，小U型天線、介質基板、電源地平面、調諧電容、電池構成的天線模塊裝入汽車的輪轂。這種結構的天線應用于TPMS發射器，工作在433.92MHz時呈現感性，輸入阻抗很小，天線的增益為較低，通過在天線的末端串聯調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射器天線輻射效率。
【IPC分類】H01Q1/50, H01Q1/38
【公開號】CN204793196
【申請號】CN201520394982
【發明人】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