CN102653216A

CN102653216A - 设有异形天线的内置式胎压检测发射器

Info

Publication number: CN102653216A
Application number: CN2012101785861A
Authority: CN
Inventors: 侯冬冬; 王知学; 胡代荣; 李杨; 赵志鹏; 李明强
Original assignee: Institute of Automation Shandong Academy of Sciences
Current assignee: Institute of Automation Shandong Academy of Sciences
Priority date: 2012-06-02
Filing date: 2012-06-02
Publication date: 2012-09-05

Abstract

本发明公开了一种设有异形天线的内置式胎压检测发射器，包括壳体，壳体底部沿内壁边缘处置入一个与壳体为一体的异形天线，异形天线的发射端和接地端通过支腿与设置于壳体中的印刷电路板相连。本发明的异形天线采用辐射金属片制成，其长度接近发射器无线发射频率的1/4波长。该天线在制作发射器外壳时置入其中，只有天线的发射端与接地端与电路板相连，不增加发射器的厚度。天线本身受外壳塑料包覆，能耐受轮胎内部的高温高压，且不会因为受到轮胎的高速旋转而变形，具有高度的可靠性和稳定性。

Description

设有异形天线的内置式胎压检测发射器

技术领域

本发明涉及汽车轮胎压力检测系统领域，尤其是涉及一种设有异形天线的内置式胎压检测发射器。

背景技术

据2002年美国汽车工程师学会调查，全美平均每年有26万起交通事故是由于轮胎气压低或渗漏造成的；而在高速公路上发生的交通事故有70%是由于爆胎引起的；此外，每年75%的轮胎故障是由于轮胎渗漏或充气不足引起的。统计表明：交通意外增加的主要原因是高速行驶中因轮胎故障引起的爆胎。

另据统计，在中国，46%的高速公路交通事故是由于轮胎故障引起的，这其中仅爆胎一项就占事故总量的70%。在汽车的高速行驶过程中，轮胎故障是杀伤力最大也是最难预防的事故隐患，是突发性交通事故发生的重要原因。

在此背景下，轮胎压力检测系统应运而生。轮胎压力检测系统也称作TPMS（Tire Pressure Monitoring System），用在汽车行驶过程中对轮胎气压进行自动监测，对轮胎漏气、气压过低或过高报警。TPMS系统由发射器和接收装置组成，发射器分为内置式和外置式。从胎压检测的准确性和轮胎的安全性角度出发，目前配有TPMS系统的整车厂都选用内置式发射器。内置式发射器包括传感器、发射天线和钮扣电池，传感器用于检测轮胎内部的气压和温度，天线用于发射传感器检测的信号，传感器通过电路与发射天线相连，钮扣电池通过电路与传感器相连。接收装置一般发在驾驶室中，接收发射装置发射的信号，在轮胎气压过低和漏气时提醒驾驶员，预防交能事帮的发生。

内置式胎压检测发射器采用电池供电，如何以最小的发射功率，让数据传送的最远，是延长电池使用寿命的关键。因此天线的阻抗匹配电路就显示格外重要，只有阻抗匹配准确，发射器才能获得最大的传输功率。

中国专利ZL 201020195793.4公开了一种将气嘴和轮鼓设为天线的内置胎压检测发射器。该发射器包括发射器外壳、发射器主电路板和用于主电路板天线输出端与气嘴相连的螺丝，螺丝将发射器主电路板和发射器外壳连在一起，该内置胎压监测发射器还包括起发射器的天线作用的气嘴和与气嘴相连的轮鼓，与螺线相连的气嘴和发射器外壳装配在一起。该专利采用气嘴和与气嘴相连的轮鼓作为发射器的天线，该天线存在固有的缺陷：不同厂家的气嘴和轮鼓的制作材料不同，其阻抗也不一样，不可能为这种天线设计阻抗匹配电路。另外，当天线长度约等于发射电磁波波长的1/4时发射效率最高，而气嘴和轮鼓的长度是固定的，它们组成的天线的长度也不等于所发射电磁波的1/4波长，因此，采用这种天线发射器的发射效率较低。容易造成发射数据的丢失，可靠性差。

中国专利申请号为201010172883.6，名称为《设有印刷电路板天线的内置胎压检测发射器》公开了一种内置胎压监测发射器的天线设计方法。该发射器包括轮胎压力检测系统主印刷电路板和印刷电路板天线，印刷电路板天线设置在轮胎压力检测系统主印刷电路板上。该内置胎压检测发射器还包括印刷电路板和天线支架，印刷电路板由天线支架固定在轮胎压力检测系统主印刷电路板上，印刷电路板天线设置在印刷电路板上。该专利公布的天线设计方法简单，性能稳定，但是，由于其采用主印刷电路板，印刷电路板天线和天线支架，印刷电路板由天线支架固定在轮胎压力检测系统主印刷电路板上，印刷电路板天线设置在印刷电路板上。这就必然增加了发射器的厚度。由于内置胎压检测发射器必须安装在轮鼓上，要求发射器的外型必须尽量薄且与轮鼓吻合，才能减少对高速旋转轮胎的影响。因此，该专利公布的天线设计方法由于采用主印刷电路板，印刷电路板天线和天线支架组合的双层结构，满足不了这一要求。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种设有异形天线的内置式胎压检测发射器，该发射器的厚度不增加，天线可实现全方向发射，发射效率高，数据传输稳定、可靠。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种设有异形天线的内置式胎压检测发射器，包括壳体，异形天线，印刷电路板和电池，所述壳体底部沿内壁边缘处置入一个与壳体为一体的异形天线，所述异形天线的发射端和接地端通过支腿与设置于壳体中的印刷电路板相连。

所述异形天线的外形与壳体底部边缘相配合，异形天线整体呈门字形。

所述异形天线的长度为发射器发射电磁波波长的1/4。

所述异形天线采用辐射金属片制成。

所述异形天线直接注塑于壳体中。

所述异形天线的发射端和接地端均为向上伸出的支腿结构。

所述壳体内分为左右两部分，中间通过壳体内壁上的凸缘分开，发射器的电池置于壳体左半部分，印刷电路板置于壳体右半部分，且电池和印刷电路板均设置于异形天线的上部，电池和印刷电路板与异形天线之间有间隔，电池的正负极通过两根导线与印刷电路板相连。

本发明的内置式胎压检测发射器的异形天线采用辐射金属片制成，其长度接近发射器无线发射频率的1/4波长。该天线在制作发射器外壳时置入其中，只有天线的发射端与接地端通过支腿与印刷电路板相连，可实现全方向发射，且不增加发射器的厚度，与轮鼓吻合良好。异形天线本身受外壳塑料包覆，能耐受轮胎内部的高温高压，且不会因为受到轮胎的高速旋转而变形，具有高度的可靠性和稳定性。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是异形天线结构示意图；

其中1.异形天线，2. 壳体，3. 印刷电路板，4. 钮扣电池，5. 导线， 6. 支腿。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1、2所示，设有异形天线的内置式胎压检测发射器，包括壳体2，印刷电路板3和钮扣电池4。

所述壳体2中底部沿内壁边缘处置入一个与壳2体为一体的异形天线1，所述异形天线1的发射端和接地端与设置于壳体2中的印刷电路板2相连。

异形天线1的外形与壳体2内底部边缘相配合，异形天线1整体呈门字形。异形天线1的长度为发射器无线发射频率的1/4波长。异形天线1采用辐射金属片制成。异形天线1直接注塑于壳体中。异形天线1的发射端和接地端均为向上伸出的支腿6结构。

壳体2内分为左右两部分，左右两部分通过壳体2内壁上的凸缘分开，钮扣电池4置于壳体2中的左半部分；印刷电路板3置于壳体2中的右半部分。且纽扣电池4和印刷电路板3均设置于异形天线1的上部，纽扣电池4和印刷电路板3与异形天线1之间有间隔，钮扣电池4与印刷电路板3通过两根导线5相连。

本发明的异形天线1采用辐射金属片制成，其长度接近发射器无线发射频率的1/4波长。该天线在制作发射器外壳时置入其中，只有天线的发射端与接地端与电路板相连，不增加发射器的厚度。天线本身受外壳塑料包覆，能耐受轮胎内部的高温高压，且不会因为受到轮胎的高速旋转而变形，具有高度的可靠性和稳定性。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims

1.一种设有异形天线的内置式胎压检测发射器，包括壳体，其特征是，所述壳体底部沿内壁边缘处置入一个与壳体为一体的异形天线，所述异形天线的发射端和接地端通过支腿与设置于壳体中的印刷电路板相连。

2.如权利要求1所述的设有异形天线的内置式胎压检测发射器，其特征是，所述异形天线的外形与壳体内底部边缘相配合，异形天线整体呈门字形。

3.如权利要求1或2所述的设有异形天线的内置式胎压检测发射器，其特征是，所述异形天线的长度为发射器无线发射频率的1/4波长。

4.如权利要求3所述的设有异形天线的内置式胎压检测发射器，其特征是，所述异形天线采用辐射金属片制成。

5.如权利要求4所述的设有异形天线的内置式胎压检测发射器，其特征是，所述异形天线直接注塑于壳体中。

6.如权利要求5所述的设有异形天线的内置式胎压检测发射器，其特征是，所述异形天线的发射端和接地端均为向上伸出的支腿结构。

7.如权利要求6所述的设有异形天线的内置式胎压检测发射器，其特征是，所述壳体内分为左右两部分，左右两部分通过壳体内壁上的凸缘分开，电池置于壳体的左半部分，印刷电路板置于壳体中的右半部分，且电池和印刷电路板均设置于异形天线的上部，电池和印刷电路板与异形天线之间有间隔，电池与印刷电路板通过两根导线相连。