CN104009283A - 一种蓝牙胎压发送器天线 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种蓝牙胎压发送器天线，所述蓝牙胎压发送器天线包括：钮扣电池正极弹片，作为所述蓝牙胎压发送器的天线载体；天线优化电路，设置于所述钮扣电池正极弹片和芯片射频信号输入端之间，用于保证通过所述钮扣电池正极弹片接收的射频信号正常传输至芯片射频信号输入端。本发明利用胎压发送器上已有的结构作为蓝牙天线的工作载体，同时通过电路上附加的优化电路，让蓝牙胎压发送器在不增加天线成本的情况下，以最佳的方式实现了蓝牙的通讯链路，同时也很好的避免了可能的异常情况引入。

Description

一种蓝牙胎压发送器天线
技术领域
本发明属于电子电路技术领域，涉及一种胎压发送器天线，特别是涉及一种蓝牙胎压发送器天线。
背景技术
汽车胎压监测系统(TPMS)是一种能对汽车轮胎气压、温度进行自动检测，并对轮胎异常情况进行报警的预警系统。TPMS系统可分为间接式和直接式两种。间接式是通过汽车ABS系统的轮速传感器来比较车轮之间的转速差别，以达到监视胎压的目的。直接式利用安装在每一轮胎里的压力传感器来直接测量轮胎的气压，并通过无线调制发射到安装在驾驶台的接收器上。目前直接式TPMS发射模块较多采用以下两种方案：一种是电池+单片机+传感器+射频芯片，另一种是电池+内部集成MCU(微控制器)的传感器+射频芯片。前一种方案由于集成度低、体积和功耗大而被市场逐渐淘汰，后一种方案是当前市场上主流的产品设计形式。传统的胎压发送器由于工作在433Mhz频率，其射频信号波长太长，在胎压发送器的设计中，只能采用大尺寸的弹簧天线或较长的铜线螺旋缠绕方式实现最终的天线设计。
传统的胎压发送器的射频信号波长大约是蓝牙2.4Ghz的6倍左右。蓝牙低功耗通讯协议的工作频率在2.4Ghz，为确保数据的通讯交互，需要一个特殊的蓝牙天线元件，确保数据的传输稳定效率。目前在传统的蓝牙产品设计中，一般会依据机构尺寸和PCB空间尺寸的的不同情况，选用胶棒弹片天线、贴片蓝牙天线或PCB微带线等做应用。但这种应用无疑会增加胎压发送器的成本。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种蓝牙胎压发送器天线，用于解决现有胎压发送器天线尺寸大、和增加成本的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种蓝牙胎压发送器天线，所述蓝牙胎压发送器天线包括：钮扣电池正极弹片，作为所述蓝牙胎压发送器的天线载体；天线优化电路，设置于所述钮扣电池正极弹片和芯片射频信号输入端之间，用于保证通过所述钮扣电池正极弹片接收的射频信号正常传输至芯片射频信号输入端。
优选地，所述天线优化电路包括静电防护器件，直流电隔离器件，射频天线匹配电路和反向隔离器件；所述静电防护器件与所述钮扣电池正极弹片电连接，用于避免静电信号进入到所述芯片射频信号输入端；所述直流电隔离器件分别与所述静电防护器件和射频天线匹配电路电连接，用于避免钮扣电池正极的高电压直流电灌入到所述芯片射频信号输入端；所述射频天线匹配电路通过阻抗线与所述芯片射频信号输入端电连接，用于优化天线方向图；所述反向隔离器件与所述钮扣电池正极弹片电连接，用于射频信号和直流电反向隔离，避免射频信号被衰减。
优选地，所述静电防护器件包括ESD保护器；所述ESD保护器的一端与所述钮扣电池正极弹片电连接，另一端接地。
优选地，所述直流电隔离器件包括隔离电容；所述隔离电容的一端与所述钮扣电池正极弹片电连接，另一端与所述射频天线匹配电路电连接。
优选地，所述射频天线匹配电路包括射频电感、第一射频电容和第二射频电容；所述射频电感的一端与所述直流电隔离器件电连接，另一端与所述芯片射频信号输入端电连接；所述第一射频电容的一端与所述射频电感的一端电连接，另一端接地；所述第二射频电容的一端与所述射频电感的另一端电连接，另一端接地。
优选地，所述反向隔离器件包括第二射频电感；所述第二射频电感的一端与所述钮扣电池正极弹片电连接，另一端连接电源。
如上所述，本发明所述的蓝牙胎压发送器天线，具有以下有益效果：
本发明利用胎压发送器上已有的电池正极弹片作为蓝牙天线的工作载体，同时通过电路上附加的优化电路，让蓝牙胎压发送器在不增加天线成本的情况下，以最佳的方式实现了蓝牙的通讯链路，同时也很好的避免了可能的异常情况引入。
附图说明
图1为本发明所述的蓝牙胎压发送器天线的结构框图。
图2为本发明所述的蓝牙胎压发送器天线的一种具体电路结构示意图。
元件标号说明
100      蓝牙胎压发送器天线
110      钮扣电池正极弹片
120      天线优化电路
121      静电防护器件
122      直流电隔离器件
123      射频天线匹配电路
124      反向隔离器件
125      阻抗线
130      芯片射频信号输入端
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅附图。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明。
实施例
本发明还提供一种蓝牙胎压发送器天线，如图1所示，所述蓝牙胎压发送器天线100包括：钮扣电池正极弹片110，天线优化电路120。
所述钮扣电池正极弹片110作为所述蓝牙胎压发送器的天线载体。
所述天线优化电路120设置于所述钮扣电池正极弹片110和芯片射频信号输入端110之间，用于保证通过所述钮扣电池正极弹片接收的射频信号正常传输至芯片射频信号输入端。
图1所示的蓝牙胎压发送器天线应用于外置式胎压发送器，其天线优化电路的具体结构可参见图2，但本发明所述的天线优化电路120的保护范围包括但不限于图2所示的电路结构。凡是根据本发明的原理设计的优化电路都包括在本发明的保护范围内。
进一步，如图2所示，所述天线优化电路120包括静电防护器件121，直流电隔离器件122，射频天线匹配电路123和反向隔离器件124。
所述静电防护器件121与所述钮扣电池正极弹片110电连接，用于避免静电信号进入到所述芯片射频信号输入端。更进一步，所述静电防护器件121包括ESD保护器ESD1；所述ESD保护器ESD1的一端与所述钮扣电池正极弹片110电连接，另一端接地。ESD1用于天线馈点(即钮扣电池正极弹片110的接触馈点)出的静电防护，避免静电信号进入到芯片射频输入脚(即芯片射频信号输入端)，打坏芯片。本发明所述的静电防护器件121包括但不限于ESD保护器，凡是能够实现静电保护的器件或电路都属于本发明所述的静电防护器件121的保护范围。
所述直流电隔离器件122分别与所述静电防护器件121和射频天线匹配电路123电连接，用于避免钮扣电池正极的高电压直流电灌入到所述芯片射频信号输入端。更进一步，所述直流电隔离器件122包括隔离电容C1；所述隔离电容C1的一端与所述钮扣电池正极弹片110电连接，另一端与所述射频天线匹配电路123电连接。隔离电容C1用于直流电隔离，避免钮扣电池正极的高电压直流电灌入到芯片射频输入脚，损坏芯片。本发明所述的直流电隔离器件122包括但不限于隔离电容C1，凡是能够实现直流电隔离的器件或电路都属于本发明所述的直流电隔离器件122的保护范围。
所述射频天线匹配电路123通过阻抗线125与所述芯片射频信号输入端130电连接，用于优化天线方向图。更进一步，所述射频天线匹配电路123包括射频电感L1、第一射频电容C2和第二射频电容C3；所述射频电感L1的一端与所述直流电隔离器件122电连接，另一端与所述芯片射频信号输入端130电连接；所述第一射频电容C2的一端与所述射频电感L1的一端电连接，另一端接地；所述第二射频电容C3的一端与所述射频电感L1的另一端电连接，另一端接地。L1，C2，和C3是本实施例列举的天线匹配电路，用于天线方向图优化。本实施例中阻抗线125采用的是50欧姆阻抗线，确保天线线路的阻抗连续性，避免阻抗跳跃导致的信号衰减。阻抗线125的阻值大小可根据实际应用进行选择。本发明所述的射频天线匹配电路123包括但不限于射频电感L1、第一射频电容C2和第二射频电容C3，凡是能够实现射频天线匹配的器件或电路都属于本发明所述的射频天线匹配电路123的保护范围。
所述反向隔离器件124与所述钮扣电池正极弹片110电连接，用于射频信号和直流电反向隔离，避免射频信号被衰减。更进一步，所述反向隔离器件124包括第二射频电感L2；所述第二射频电感L2的一端与所述钮扣电池正极弹片110电连接，另一端连接电源VDD。第二射频电感L2用于射频信号和直流电反向隔离，使射频线路成高阻态，避免射频信号被衰减。本发明所述的反向隔离器件124包括但不限于第二射频电感L2，凡是能够实现反向隔离的器件或电路都属于本发明所述的反向隔离器件124的保护范围。
本发明主要配合蓝牙胎压发送器现有的结构模具，基于蓝牙信号波长短的优势，利用发送器上已有的电池正极弹片作为蓝牙天线的工作载体，同时通过电路上附加的特殊电路(即天线优化电路)，既实现了蓝牙天线的传输效果，又不影响原有的钮扣电池弹片的正常功能，为蓝牙胎压发送器提供了一个稳定、可靠的物理通讯链路，确保了发送器工作时，其广播数据、握手认证、互联操作能被有效执行。
本发明利用胎压发送器上已有的电池正极弹片作为蓝牙天线的工作载体，同时通过电路上附加的优化电路，让蓝牙胎压发送器在不增加天线成本的情况下，以最佳的方式实现了蓝牙的通讯链路，同时也很好的避免了可能的异常情况引入。
本发明的主要优点如下：
1、无需添加特殊的蓝牙天线，节省硬件成本和组装成本。
2、通过静电防护器件避免了可能静电引入导致的芯片损伤。
3、通过交直流隔离元件(直流电隔离器件)，避免了可能的高电压引入导致的芯片损坏。
4、利用已有的大面积金属载体，实现了蓝牙天线的最佳工作效率，并实现了稳定的通讯链路效果。
综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (6)

1.一种蓝牙胎压发送器天线，其特征在于，所述蓝牙胎压发送器天线包括：
钮扣电池正极弹片，作为所述蓝牙胎压发送器的天线载体；
天线优化电路，设置于所述钮扣电池正极弹片和芯片射频信号输入端之间，用于保证通过所述钮扣电池正极弹片接收的射频信号正常传输至芯片射频信号输入端。
2.根据权利要求1所述的蓝牙胎压发送器天线，其特征在于：所述天线优化电路包括静电防护器件，直流电隔离器件，射频天线匹配电路和反向隔离器件；所述静电防护器件与所述钮扣电池正极弹片电连接，用于避免静电信号进入到所述芯片射频信号输入端；所述直流电隔离器件分别与所述静电防护器件和射频天线匹配电路电连接，用于避免钮扣电池正极的高电压直流电灌入到所述芯片射频信号输入端；所述射频天线匹配电路通过阻抗线与所述芯片射频信号输入端电连接，用于优化天线方向图；所述反向隔离器件与所述钮扣电池正极弹片电连接，用于射频信号和直流电反向隔离，避免射频信号被衰减。
3.根据权利要求2所述的蓝牙胎压发送器天线，其特征在于：所述静电防护器件包括ESD保护器；所述ESD保护器的一端与所述钮扣电池正极弹片电连接，另一端接地。
4.根据权利要求2所述的蓝牙胎压发送器天线，其特征在于：所述直流电隔离器件包括隔离电容；所述隔离电容的一端与所述钮扣电池正极弹片电连接，另一端与所述射频天线匹配电路电连接。
5.根据权利要求2所述的蓝牙胎压发送器天线，其特征在于：所述射频天线匹配电路包括射频电感、第一射频电容和第二射频电容；所述射频电感的一端与所述直流电隔离器件电连接，另一端与所述芯片射频信号输入端电连接；所述第一射频电容的一端与所述射频电感的一端电连接，另一端接地；所述第二射频电容的一端与所述射频电感的另一端电连接，另一端接地。
6.根据权利要求2所述的蓝牙胎压发送器天线，其特征在于：所述反向隔离器件包括第二射频电感；所述第二射频电感的一端与所述钮扣电池正极弹片电连接，另一端连接电源。
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