CN100408360C - Rfid轮胎带式天线系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及设在橡胶轮胎的内侧的RFID芯片，用以无线传送关于轮胎的信息。例如，最好是在轮胎制造和/或使用期间传送有关轮胎压力和温度的信息。RFID芯片附着在橡胶轮胎的内侧，与包含在轮胎内侧的、构成进行射频通信收发天线的导电构件电容耦合。

Description

RFID轮胎带式天线系统和方法
本发明涉及采用射频通信无线传送有关轮胎的信息的系统和方法。
车辆的轮胎的运行取决于制造过程和使用时所存在的环境条件。例如，用来制造轮胎所用的橡胶在成形加工时受到的过高和过低的温度。如果温度没有保持在一定的范围之内，轮胎就可能造成其运行不正常的设计缺陷。同样，环境条件能影响轮胎的性能。例如，轮胎的压力过高或过低，都会造成使用时轮胎破裂。轮胎的温度及其周围的环境温度同样会影响轮胎的压力。
为了使轮胎接收和发送射频通信，这种轮胎必须装有不会中断其运行或转动的RFID芯片。RFID芯片可用于由轮胎接收和发送无线通信。有时，RFID芯片还被也称为“发送-应答器”(transponder)，一般以集成电路(IC)型封装形式提供。例如在美国专利US4,911,217A中揭示了这种位于充气轮胎中的用于轮胎标识的集成电路发送-应答器。该发送-应答器包含与轮胎内的钢加固部件相连的电极，以利用电磁场的功率向发送-应答器提供功率。而且RFID芯片上通常有引脚，用一个或多个引脚使RFID芯片与外部天线相接。RFID芯片必须附在轮胎内某处，而且RFID芯片必须设计成用来接收来自发射机的射频通信，向RFID芯片查询，从而检索有关轮胎的信息。
每一个轮胎加了RFID芯片后，直接增加了轮胎的制造成本，从而增加了零售价格。在天线配有该芯片时，产生了附加成本。为了节省成本以使得在轮胎内放置该芯片成为较可行的主张，在不牺牲RFID芯片性能或使用的条件下，采用各种技术消除与其有关的各种费用，已显得日益重要了。
本发明涉及RFID芯片，附在含有导电带的轮胎的内侧。该芯片通过电容耦合到导电带，从而形成有关轮胎(如其压力或温度信息)的射频通信天线。既然，用轮胎内侧的导电带为该芯片提供天线，那么就没有必要单独地为该芯片提供与询问读出器或其它接收装置进行无线通信的天线。
RFID芯片包含了一个控制系统、通信电子装置和一个天线，用于和询问读出器进行无线通信。在一个实施例中，该芯片封装成集成电路。该集成电路有可外部连接的外部引脚。至少有一个引脚是连接外部天线的天线引脚。
轮胎是用拉长了的平面橡胶面形成的。该橡胶面有形成环形的内侧面和外侧面。在内、外侧面处，橡胶面包含第一外缘和第二外缘，两个外缘相对。第一平面橡胶边基本上与第一外缘垂直相接，形成第一内壁，第二平面橡胶边基本上与第二外缘垂直相接，形成第二内壁。拉长了的平面橡胶面在其中至少埋设了一个导电带，以增加轮胎的结构完整性(structural integrity)。该芯片至少有一个天线引脚依附在该轮胎的内侧面上。该平面橡胶面在导电带与芯片间形成电介质。该芯片上至少有一个引脚通过电容耦合到导电带，从而形成该芯片接收和发送有关轮胎的射频通信信号的天线。
该轮胎可以有多个导电带。RFID芯片可以耦合到导电带的一个部分，以形成单极天线，或耦合到导电带的几个部分，以形成偶极天线。导电带还可以加工成槽形，通过电容耦合到芯片上，以形成隙缝天线。
在另一系统中，至少有一个导电元件附着在RFID芯片上和/或接到其引脚上。导电元件通过电容耦合到多个导电带上，以使该芯片与导电带之间的耦合最强。导电构件可加工成任何形状，包括但不限于蝴蝶结布置，还可以相互间对称或非对称布置。
另外，可以使用电场发生器，在多个导电带之间的间隙所形成的缝隙产生电场，以使RFID芯片能在较低的频率下工作。
在另一实施例中，导电构件相互之间非对称地布置，通过电容耦合到多个导电带上。在利用导电构件与多个导电带相连而形成隙缝天线时，RFID芯片可适于接收具有第一工作频率的信号。在作为杆形天线的导电构件接收信号时，该芯片还适于接收具有第二工作频率的信号。
在另一实施例中，为了形成隙缝天线，需跨过一个或多个导电带和轮胎上的轮缘之间所形成的槽隙耦合RFID芯片。如果该芯片没有正好在信号的通路中，导电带与槽隙之间的缝隙同样构成了传输线，将通路周围所收到的信号传输到该芯片上。
以下，参照下列各附图对本发明进行示范性描述，其中：
图1是说明RFID芯片与询问读出器之间的通信的示意图。
图2是轮胎的示意图。
图3是轮胎内侧以及RFID芯片示意图，该芯片通过电容耦合到间隙上，这些间隙在轮胎内的导电带之间形成缝隙，形成一杆形天线。
图4是轮胎内侧以及RFID芯片示意图，该芯片通过电容耦合到由轮胎内侧导电带形成的封闭槽隙上，从而形成一隙缝天线。
图5是多个导电构件示意图，该导电构件和RFID芯片相接，从而在芯片和导电带之间产生最强的耦合。
图6是图5中所示的系统的示意图，在该系统中，导电带接收电场读出器发出的电场信号，以使RFID芯片在较低的频率下工作。
图7是RFID芯片的示意图，该芯片接到附着在其上的非对称布置的导电构件上，以使该芯片在使用导电构件所形成的隙缝天线和偶极天线时，接收不同工作频率的信号。
图8是RFID芯片和传输线的示意图，该芯片耦合到导电带和轮胎的轮缘之间所形成的间隙上，以产生一隙缝天线和一传输线，将接收到的信号传送到该芯片上。
本发明涉及将RFID芯片附着在轮胎上进行无线传送有关其信息(如压力和温度信息)的系统和方法。大多数RFID芯片是以集成电路(IC)形式提供的。RFID芯片一般有多个与IC封装外接的引脚。引脚可用于连接电源和接地(如果芯片由外接电源供电)，还可用于天线连接或所需的任何其它外部连接。RFID芯片不同，其引脚的布置也不同，并为不同的目的与不同型式的外部设备相接。任何RFID芯片，不论是外部供电、内部供电，还是无内置电源，均可与本发明一起使用。
在讨论本发明的各个具体方面之前，先概述RFID芯片，然后再概述其无线通信。图1所示是为电子通信而提供的RFID芯片10。本发明所用的RFID芯片10，是指可进行射频信息通信的任何类型的电子装置。某些RFID芯片10既有发射器又有接收器。另一种有时被称为“发送一应答器”的RFID芯片10，接受询问读出器30的询问。因此，通过改变含有询问信号36的场38，RFID芯片10进行返回通信。以上叙述中所提到的“发送-应答器”和RFID芯片10的两个名称可相互互换，而发送-应答器这个名称的使用，不是为了对本发明中适用的RFID芯片10进行限制。RFID芯片10适合于各种频率的通信，包括甚高频(UHF)和超高频(VHF)。本发明的一实施例使用了RFID芯片10，该芯片是一种无源射频器件，能够对输入无线电能量进行整流并向器件提供通信和动作所需的电能。本发明还适用于自身有通信用电源的有源器件。本领域一般技术人员容易认识到，有许多其它不同型号的RFID芯片10可用于电子通信。因此，本发明不限于任何一种具体型号。
RFID芯片10包括控制系统12和通信电子装置14。RFID芯片10还可包括某种存储器18，用来存储要传送给询问读出30的信息。另外，RFID芯片10可采用二极管、双列直插式封装开关(dip-switches)和其它某些类似的电路来代替可擦除存储器18来存储信息，如身份号码或其它信息。天线16被用来接收从询问读出器30传送来的询问信号36。天线16既可以外接也可以内接到RFID芯片10上。天线16的具体型式和位置取决于RFID芯片10工作频率和所要求的具体设计。RFID芯片10还可接到传感器20上，以检测RFID芯片10周围的环境信息，如：压力和温度。从传感器20读出的信息可由控制系统12存储到存储器18中。
传感器20的一个例子是压力传感器，该传感器类似于美国专利中所述的那种传感器，美国专利号：5,675,314，题目：“The pressuresensor”(“压力传感器”)，本申请通过全面参照包括其内容。传感器20的另一个例子是温度传感器，该传感器类似于美国专利中所述的那种传感器(美国专利号：5,731,754，题目：“Transponder andsensor apparatus for sensing and transmitting vehicle tyreparameter data”(“用于检测和发射车辆轮胎参量信息的发送-应答器和传感器装置”)，本申请通过全面参照包括其内容。应该指出的是，传感器20可以是任何型式的能检测环境信息的传感器，这些信息包括但并不限于压力、轮胎的温度、环境温度和湿度等。
天线16接收穿过辐射询问场38的信号36。天线16将被接收的信号36传送到通信电子装置14。通信电子装置14含有解释场38发出的信号36、解调信号36以及将解调信号传送到控制系统12所需的电路。控制系统12是控制RFID芯片10工作的微处理器或微控制系统电子装置，其形式有集成电路、印刷电路板或其它形式。控制系统12接到通信电子装置14，以传送和接收发射。控制系统12还接到存储器18，以存储和检索信息。控制系统12确定是否需要采取任何行动，以响应从通信电子装置14收到的信息。
图1还描述了如何用询问读出器30实现用采用RFID芯片10的通信。询问读出器30包括询问通信电子装置32和询问天线34。通过发射调制在某个频率上的信号36，询问读出器30与RFID芯片10进行通信，其方式是经由询问天线34询问通信电子装置32。询问天线34可以是能够通过场38发射信号36的任何形式的天线。这样，诸如RFID芯片10这样的兼容器件，就能通过其自身的天线16接收这样的信号36。场38可为电磁场、磁场或电场。信号36是一种含有信息或对RFID芯片10的具体要求的消息。
当天线16处在由询问读出30发射的场38中时，信号36使通信电子装置14被激发，因而RFID芯片10也被激发。只要天线16处在询问读出器30所发射的场38中时，RFID芯片10就保持被激励的状态。通信电子装置14解调信号36，将含有信息或请求的消息发送到控制系统12以进行适当的动作。例如：请求RFID芯片10传送其标识或关于包含RFID芯片10的材料或封装的信息，如，制造日期、制造地点和/或批号。消息还可以是对关于传感器20所检测到的关于周围环境测量的信息的请求。
找到的关于可在本发明中使用的RFID芯片10的另一篇文献是美国专利No.5,347,280，题目：“Frequency diversity transponderarrangement”“散频发送-应答器的配置”，本申请通过全面参照而包括其内容。RFID芯片10是某种型号的RFID芯片。本发明可采用其它各种型号的RFID芯片10，例如：RFID芯片10可以有一个能向询问读出器30发送信息而无须改变信号36的发射器。RFID芯片10可以有一个给发射器供电的电池，或者有一个储能装置。在RFID芯片10处在场38的范围内时，该储能装置由从信号36所收到的能量进行充电。本领域普通技术人员不难明白，除了本文中所述的之外，还有许多其它类型的无线通信器件和通信技术。因此，本发明不限定于特定的器件、技术或方式。
图2所示的是本发明中可以使用的典型轮胎。该轮胎50由拉长的平面橡胶面52构成，而该拉长的平面橡胶面52由橡胶材料构成。这种拉长的平面橡胶面52一般含有胎面。拉长的平面橡胶面52加工成环形，形成内侧面54和外侧面56。拉长的平面橡胶面52的环形结构形成环形，该环形的内侧面是内侧面54。拉长的平面橡胶面52的从该环形向外凸的那一侧面是外侧面56。拉长的平面橡胶面52有相对的2个外缘，一个为第一外缘58，另外一个为第二外缘60。为了使形成的轮胎能够环绕车辆轮缘(图中没有示出)并在压力下放置，第一平面橡胶面62和第二平面橡胶面64附着在拉长的平面橡胶面52上。第一平面橡胶面62基本上与第一外缘58垂直相接，以形成第一内壁66。同样，第二平面橡胶面64基本上与第二外缘60垂直相接，以形成第二内壁68。第一内环缘70和第二内环缘72分别由第一平面橡胶面62的外缘和第二平面橡胶面64的外缘形成，当轮胎环绕轮缘(图中没有示出)放置时，第一内环缘70和第二内环缘72分别在车辆轮缘上形成密封。这样，在轮胎50内注入空气时，空气就在轮胎50之内的压力下被封在轮缘和轮胎内区的内侧之间。从而轮胎就能承载重物，如车辆的轮胎那样。
图3说明轮胎50的内侧部分51。拉长的平面橡胶面52在橡胶内至少有一个导电带74，以提供结构完整性和支撑。在大多数轮胎50中，该导电带74以多个导电带74的形式来提供。RFID芯片10放在轮胎50中紧靠导电带74的内侧。如图3所示，导电带74可以沿着长度的方向与轮胎平行地延伸，或者导电带74可以沿着对角线的方向延伸。而且，轮胎50可以包括多层导电带74，每层一组导电带74，一层中的一组导电带74的延伸方向与另一层中的一组导电带74的方向交叉。
RFID芯片10可类似于申请题目为“Wireless communicationdevice and method”(“无线通信器件和方法”)的美国专利No.6,501,435，该专利是题为“Wireless communication device andmethod”(“无线通信器件和方法”)的美国专利No.6,483,473的部分继续申请，本申请通过全面参照而包括上述两个专利的公开内容。
RFID芯片10可用粘胶片76粘附在内侧面54上。RFID芯片10有几个引脚，包括天线引脚11和接地引脚13。当RFID芯片10附着在轮胎50的内侧面54上时，由于紧靠天线引脚11，天线引脚11就通过电容耦合到导电带74。这就导致RFID芯片10通过电容耦合到一个或多个导电带74上，从而，构成由导电带74形成的天线16。这样，通过使用天线16，RFID芯片10就能向询问读出器30无线传送射频通信信号。应注意的是，RFID芯片10可以放置在轮胎50的任何位置，或靠近导电带74的位置，以使导电带74充当天线16。只要引脚11和导电带74之间存在电容耦合，精确地放置就不重要了。
应指出，如果在轮胎50之内只有一个导电带74，或者仅有一个导电带74足够靠近，使得RFID芯片10能通过电容耦合导电带74，导电带74本身就构成天线16。如果RFID芯片10上仅有一个天线引脚11，那么，把这一个天线引脚11耦合到导电带74，将构成单极天线16配置。如果提供两个天线引脚11，这两个天线引脚11通过电容接到缝隙78和/或导电带74，以构成偶极天线16配置。RFID芯片10的接地应接到接地平面(图中没有示出)。RFID芯片10与轮胎50的表面之间可以构成接地平面(图中没有示出)。
还需指出，导电带74可以是一个或多个导电带74，可以由任何一种导电材料(包括但不限于钢、铁和铝)构成。RFID芯片10可以包括一个或多个天线引脚11。在导电带74或缝隙78用作天线16时，RFID芯片10可以根据导电带的长度和结构在不同的频率下工作。例如：导电带可以通过电容耦合到RFID芯片10上，这样RFID芯片10的工作频率为13.56HZ、915MHZ或2.45GHZ。同样，如果第一内壁66(图3中没有示出)或第二内壁68(图3中没有示出)至少含有一个导电带74，RFID芯片10就可以接到轮胎50的第一内壁66或第二内壁68上。在第一内壁66或第二内壁68上，RFID芯片10应放在这样的位置上，以使RFID芯片10的天线引脚11紧靠到足以使轮胎50的拉长的平面橡胶面52中的导电带74建立电容耦合。但是，在第一内壁66或第二内壁68上，RFID芯片10在拉长的平面橡胶面52上放置的区域不同，会影响到通过电容耦合到RFID芯片10的天线引脚11而形成的天线16的性能和工作频率。需要通过实验测试来将天线16的性能微调到所要求的应用频率上。
如前面的美国专利Nos.6,501,435和6,483,473中所述，天线引脚11也可为一个或多个接片。
图4表示本发明的另一个系统。如图4所示，多个导电带74形成缝隙78。缝隙78的作用象一个有界槽隙78。虽然图4中的槽隙78用轮廓实线表示，但是槽隙78是埋设在拉长的平面橡胶面52之内的。RFID芯片10的天线引脚11可以通过电容接到槽隙78，以形成一个隙缝天线16。这样，在通过电容耦合到槽隙78形成一个隙缝天线16时，RFID芯片10就能够与询问读出器30或其它接收装置进行无线通信。在题为“Remote communication using slot antenna”(“采用隙缝天线的远距离通信”)的美国专利No.6,628,273中可以查到关于隙缝天线16的更多资料，本申请通过全面参照而包括其内容。
导电带74可看作一串相互电耦合的并联电容器。由于相互邻近的多个导电带74之间的交互电容，槽隙78为自端接的(self-terminating)。为了将导电带74用作隙缝天线16，必须通过RFID芯片10与导电带74之间的耦合，在二根导电带74之间沿着长度方向的某一点建立电场。拉长的平面橡胶面52将RFID芯片10和/或引脚11与槽隙78分开。如果将RFID芯片10和/或引脚11与槽隙78分隔的拉长的平面橡胶面52使RFID芯片10和/或引脚11不能足够地电耦合到槽隙78，最好实施能改善RFID芯片10和/或引脚11与槽隙78之间的耦合的技术，这与在导电带74所形成的天线16之间取得匹配阻抗的条件相一致。同样，最好在射频频率上将耦合到RFID芯片10和/或引脚11的槽隙78的各边所邻接的导电带74短接，以使导电带74的导电面上的感应射频电流比较无阻碍地流过。可以采用许多方法来通过如下方式改进耦合的性能：改变RFID芯片10的形状和/或另外将不同形状的导电构件加到引脚11上，以用来使引脚11与槽隙78耦合，例如：如上述美国专利No.6,501,435中所述的接片可以与RFID芯片10的引脚11耦合，于是接片与导电带74耦合而形成天线16。
如上所述，可通过用一个或多个天线引脚11将RFID芯片10电容耦合到槽隙78上。隙缝天线16的辐射图可以与单极天线相似，或者与偶极天线相似，这取决于具体的配置。而且RFID芯片10可接地到接地平面。
图5所示的是本发明的一个系统。在该系统中，附加的导电构件与RFID芯片10的引脚11连接，而这些导电构件与导电带74连接。两个导电构件80A、80B以蝴蝶结的形式与RFID芯片10和/或引脚11连接。在离开最靠近RFID芯片10的槽隙78处，导电构件80A、80B的宽区，倾向于在RF频率上将导电带74一起耦合，使得接收信号36所产生的RF电流更容易环绕虚槽流动。该虚槽由导电带74各个部分之间的多个槽隙构成。导电构件80A、80B形成一个蝴蝶结，将离RFID芯片10更远的导电带74强耦合，而在靠近RFID芯片10的导电带74之间产生较弱的耦合。导电构件80A、80B的窄区，由于离RFID芯片10较近，势必会增加阻抗，流过电流的电场分量也因此而增加，因而相当于与RFID芯片10阻抗匹配的部分。这样就产生了其性能更象具有槽隙的连续导体的结构。
还可使用具有各种形状的各种其它的导电构件，它们在离RFID芯片10更远处有较更大的表面区域，而靠RFID芯片10更近处则表面区域减少。本发明不限定于导电构件80的任何具体结构。
图6表示图5所示实施例的另一实施方式。在该实施方式中，同样采用了图5所示的相同的甚高频(UHF)结构。但是，通过与电场读出器90所产生的电场的耦合，该相同的结构同样可以用来使RFID芯片10象低频接片那样地工作。电场读出器90在槽隙92两端产生一个高的AC电压差，将RFID芯片10电容耦合到电场。该电场沿着与导电带74的排列平行的方向产生，这样就不会造成电场中通量线(flux lines)的短路，从而不会妨碍工作。
图6中示出的电容器94实际上并不存在，而是代表了电场读出器90和RFID芯片10及其导电构件80A、80B之间的电容耦合。导电带74与槽隙92平行排列，除非通过与电场读出器90的电容耦合加到导电带74上的电压使导电带74充电，导电带74与电场读出器90所产生的电场之间没有大的相互作用。
图7所示的是本发明的另一实施例。在该实施例中，RFID芯片10被配置成能在两个不同的频率下工作。拉长的平面橡胶面52和导电带74之间的阻抗匹配被认为能造成在双频率下工作。在图6中，如前所述，RFID芯片10被装在轮胎50的内侧面54上。然而，RFID芯片10设计成与轮胎50和导电带74在两个不同的工作频率上阻抗匹配，从而使RFID芯片10能响应具有两个不同工作频率的信号36。导电构件80A、80B与RFID芯片10和/或引脚11连接。如前面所述的美国专利No.6,501,435中所规定，导电构件80A、80B相互非对称地布置。
在一种工作模式中，当信号36在第一工作频率上发射时，RFID芯片10及其导电构件80A、80B配置成一个非对称的偶极天线16。调谐导电构件80A、80B被适当调整以将导电带74作为在该第一工作频率上形成偶极天线的有效的连续导体，导电带74朝着轮胎50的车轮(图中没有示出)向上发射。例如：导电构件80A、80B可设计成用来在2.45GHZ的工作频率上工作。
在第二工作模式中，在第二工作频率上发射信号36时，RFID芯片10及其导电构件80A、80B相当于耦合到导电带74之间的缝隙78的一个插入件，其中缝隙78所形成的槽隙78相当于隙缝天线16。例如：导电构件80A、80B和导电带74可配置成与槽隙78耦合而形成当接收具有工作频率915MHZ的信号时隙缝天线16。应指出，通过选择适当的阻抗匹配部件，能够使平行耦合的导电带74所形成的槽隙78的性质非常宽带；在平行耦合的导电带74中，槽隙78的半波长度由交互电容端接。例如：阻抗匹配部件可以和共同未决专利申请“Multiple feed point slot antenna”(“多馈点隙缝天线”)中所述的相类似(专利申请序号：10/125783，申请日期：2002年4月18日)，本申请通过全面参照而包括其内容。实际上，槽隙78有许多不同的由它自端接成的长度。因此，RFID芯片10可配置成在不同的工作频率上耦合到槽隙78，以形成不同的隙缝天线16，为RFID芯片10产生两个以上的有效工作频率。例如：通过将各种槽隙78的长度用作不同的隙缝天线16，RFID芯片10可配置成在869MHZ和915MHZ频率上工作。而在将导电构件80A、80B用作偶极天线16时，则可在2.45G HZ频率上工作。同样应指出，本发明可适用于单个导电构件80形成单极天线的场合。
图8表示本发明的另一实施例。在该实施例中，RFID芯片10用轮胎50的结构来形成隙缝天线16。RFID芯片10与轮胎50的两种导电结构——导电带74和轮缘82耦合。轮缘82是一连串用来加固轮胎装于车轮的区域中的轮胎边缘的金属丝的环圈。轮胎50的结构采用环形槽隙84的形式。环形槽隙84由导电带74和轮缘82之间的空隙形成。导电构件80可被耦合到RFID芯片10上，以耦合到槽隙84而形成隙缝天线16。槽隙84的形状将决定其工作频率。在较低的频率上，槽隙84相当于全波或半波天线。在较高的频率上，导电构件80可模拟槽隙84的谐波模式。
另一种方式是，槽隙84能形成一个传输线86，该传输线86渗透到轮胎50周围的环境中而形成天线16。如果RFID芯片10需要接受询问读出器30或车辆上其它发射装置的询问，信号36能在轮胎50四周的任何一点发送到传输线86中。即使由于含有RFID芯片10的轮胎在转动，使信号36在询问读出器30的场38中进进出出，辐射到传输线86中的信号36也能使询问读出器30和RFID芯片10之间进行连续通信。
对于本领域技术人员，在阅读了以上的描述后自然会想到某些改进和改善。应认识到，本发明不限于任何一种具体形式的RFID芯片10及其部件、询问读出器30、轮胎50及其部件。就本申请而言，“耦合”(couple)、“被耦合”(coupled)或“耦合的”(coupling)可定义为直接连接或电抗性耦合(reactive coupling)。而电抗性耦合被定义为电容或电感性耦合。本领域普通技术人员应认识到，采用这些部件可用不同方式实现本发明。申请人之意是让本说明覆盖权利要求及其任何等效物的范围。本说明中使用的实施例用来帮助理解本发明，而不应用来以比权利要求及其等效物更狭隘的方式对本发明的范围进行限定。

Claims (30)

1. 一种与轮胎(50)无线传送信息的系统，包括：
轮胎(50)，包括：
具有形成环形的内侧边(54)和外侧边(56)的拉长的平面橡胶面(52)，其中，所述橡胶面(52)包括第一外缘(58)和与所述第一外缘(58)相对的第二外缘(60)，
与所述第一外缘(58)基本垂直相接而形成第一内壁(66)的第一平面橡胶边(62)，以及
与所述第二外缘(60)基本垂直相接而形成第二内壁(68)的第二平面橡胶边(64)；
其中，所述拉长的平面橡胶面(52)、所述第一平面橡胶边(62)或所述第二平面橡胶边(64)内至少埋入了一个导电带(74)，以给所述轮胎(50)增加结构完整性；以及RFID芯片(10)，
其特征在于，所述RFID芯片(10)具有至少一个天线引脚(11)，其中，所述RFID芯片(10)附着在所述轮胎(50)的所述内侧边(54)、所述第一内壁(66)或所述第二内壁(68)，所述平面橡胶面(52)、所述第一平面橡胶边(62)或所述第二平面橡胶边(64)在所述至少一个导电带(74)和所述RFID芯片(10)之间形成电介质；
所述至少一个天线引脚(11)与所述至少一个导电带(74)电容耦合，形成一个与所述RFID芯片(10)进行关于所述轮胎(50)的射频信号通信的收发用天线(16)。
2. 如权利要求1所述的系统，其中，所述至少一个导电带(74)由多个导电带(74)组成。
3. 如权利要求1所述的系统，其中，所述至少一个导电带(74)由包括钢、铁和铝等的材料构成。
4. 如权利要求1所述的系统，其中，所述至少一个天线引脚(11)是与所述至少一个导电带(74)电容耦合而形成一个单极天线的天线引脚。
5. 如权利要求4所述的系统，其中，所述RFID芯片(10)还包括一个接地引脚(13)，它被连接到接地平面为所述RFID芯片(10)提供接地。
6. 如权利要求2所述的系统，其中，所述至少一个天线引脚由两个天线引脚(1)组成，它们与所述多个导电带(74)电容耦合而形成一个偶极天线。
7. 如权利要求2所述的系统，其中，所述多个导电带(74)形成多个槽隙(78，92)，所述至少一个天线引脚(11)与所述槽隙电容耦合而形成一个隙缝(78，92)天线。
8. 如权利要求1所述的系统，其中，所述天线(16)工作于从UHF到VHF的工作频率。
9. 如权利要求1所述的系统，其中，所述RFID芯片(10)工作于包括2.45GHz、869MHz和915MHz的工作频率。
10. 如权利要求1所述的系统，还包括一个非导体的粘胶片，放置在所述RFID芯片(10)和所述内表面(54)之间，以将所述RFID芯片(10)粘接在所述内表面(54)上。
11. 如权利要求1所述的系统，其中，所述RFID芯片(10)通过使用所述天线(16)将关于所述轮胎(50)的信息无线传送到询问读出器(30)。
12. 如权利要求11所述的系统，其中，所述关于所述轮胎(50)的所述信息包括所述轮胎(50)的压力、所述轮胎(50)的温度、所述轮胎(50)周围的环境气压以及所述轮胎(50)的环境温度。
13. 如权利要求7所述的系统，还包括至少一个导电构件(80，80A，80B)，与所述引脚(11)耦合并与所述槽隙(78，92)耦合而形成所述天线。
14. 如权利要求13所述的系统，其中，所述至少一个导电构件(80)是两个导电构件(80A，80B)，形成蝴蝶结状。
15. 如权利要求13所述的系统，还包括一个电场读出器(90)，它产生跨越所述槽隙(92)的电场，将所述电场与所述至少一个导电构件(80，80A，80B)电容耦合。
16. 如权利要求13所述的系统，还包括一个发出电子信号的询问读出器(30)，其中，所述至少一个导电构件由至少两个两个导电构件(80A，80B)组成，所述至少两个两个导电构件(80A，80B)中的一个做成与所述至少两个两个导电构件(80A，80B)中的另一个不对称的形状；在接收具有第一工作频率的所述电子信号时，所述至少两个导电构件(80A，80B)充当偶极天线；在接收具有与所述第一频率不同的第二频率的所述电子信号时，所述至少两个导电构件(80A，80B)与所述槽隙(94)耦合而形成一个隙缝天线。
17. 如权利要求16所述的系统，其中，所述槽隙(94)包含多个自端接长度，在接收具有所述第二频率的所述电子信号时，所述至少两个导电构件(80A，80B)与具有第一长度的所述槽隙(92)耦合而形成一个隙缝天线；在接收具有与所述第一、第二频率不同的第三频率的所述电子信号时，所述至少两个导电构件(80A，80B)与具有第二长度的所述槽隙(92)耦合而形成一个隙缝天线。
18. 如权利要求13所述的系统，其中，所述至少一个导电构件(80)由两个导电构件(80A，80B)组成，它们将所述多个导电带(74)中至少一个导电带(74)与所述轮胎的轮缘(82)耦合而形成一个隙缝天线(16)；所述至少一个导电带(74)与所述轮缘(82)之间的隙缝形成一个传输线(86)，将询问读出器(30)收到的信号辐射到所述隙缝天线(16)。
19. 一种无线传送关于轮胎(50)的信息的方法，包括以下步骤：
将RFID芯片(10)附着在橡胶轮胎(50)的内侧；
所述RFID芯片(10)包含至少一个天线引脚(11)并且所述方法进一步包括：将所述至少一个天线引脚(11)与所述橡胶轮胎(50)内包含的至少一个导电带(74)电容耦合，以形成一个射频通信用天线(16)；以及
接收经所述天线(16)收到的射频信号。
20. 如权利要求19所述的方法，还包括反向散射经所述天线(16)接收到的所述射频信号的步骤。
21. 如权利要求19所述的方法，还包括通过所述天线(16)发射单个射频信号的步骤。
22. 如权利要求19所述的方法，其中，所述至少一个导电带(74)由多个导电带(74)组成。
23. 如权利要求22所述的方法，其中，所述电容耦合的步骤还包括将至少一个天线引脚(11)与所述导电带(74)形成的槽隙(78，92)电容耦合而形成一个隙缝天线(16)的步骤。
24. 如权利要求19所述的方法，还包括将所述RFID芯片(10)接地的步骤。
25. 如权利要求22所述的方法，其中，所述至少一个天线引脚由两个天线引脚(11)组成，所述电容耦合步骤还包括将所述两个天线引脚(11)电容与所述多个导电带(74)电容耦合而形成一个射频通信用偶极天线的步骤。
26. 如权利要求19所述的方法，还包括以下步骤：
将所述至少一个导电构件(80)附着在所述引脚(11)上，其中，所述至少一个导电带(74)由多个具有槽隙(78，92)的导电带(74)组成，所述导电带的槽隙在所述多个导电带之间形成；
所述电容耦合步骤还包括将至少一个导电构件(80)与所述槽隙(78，92)电容耦合而形成所述天线(16)的步骤。
27. 如权利要求26所述的方法，还包括产生跨越所述槽隙(92)的电场，将所述电场与所述至少一个导电构件(80)电容耦合的步骤。
28. 如权利要求26所述的方法，其中，所述至少一个导电构件(80)由两个导电构件(80A，80B)组成；并且还包括以下步骤：
用所述隙缝天线(16)接收具有第一工作频率的信号并发送电子信号；以及
用所述两个导电构件(80A，80B)作为偶极天线接收具有第二工作频率的信号。
29. 如权利要求28所述的方法，还包括将所述两个导电构件(80A，80B)相互非对称地配置的步骤。
30. 如权利要求19所述的方法，其中，所述至少一个导电构件(80)由两个导电构件(80A，80B)组成；并且还包括以下步骤：
将所述两个导电构件(80A，80B)附着所述至少一个导电带(74)和所述轮胎(50)的轮缘(82)之间，以形成一个隙缝天线；以及
接收由询问读出器(30)发送的电子信号，该信号通过所述至少一个导电带(74)和所述轮缘(82)之间形成的所述槽隙(92)辐射。
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