應(yīng)用于TPMS發(fā)射器的動(dòng)態(tài)微帶天線的設(shè)計(jì)

　　引言

　　目前比較常用的汽車輪胎壓力檢測(cè)系統(tǒng)(TPMS)發(fā)射器天線類型有彈簧天線、倒F天線和小環(huán)天線、氣嘴天線及印刷電路板天線。彈簧天線雖然方向性好，但在高速行駛下螺距會(huì)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;小環(huán)天線、氣門(mén)嘴天線需專門(mén)設(shè)計(jì)，成本高;印刷電路板天線距離輪轂較近，易受到金屬輪轂的影響，如果發(fā)射器使用這些天線作為發(fā)射天線安裝在輪轂上，金屬的輪轂以及輪轂的轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)發(fā)射器天線的性能影響很大，使TPMS的性能下降。使用PCB微帶天線作為發(fā)射器發(fā)射天線，可以最大程度地避免金屬輪轂對(duì)天線性能的影響，節(jié)省設(shè)計(jì)及生產(chǎn)發(fā)射天線成本，天線能夠最大程度地向外輻射功率，并且能夠保證產(chǎn)品性能的一致性。

　　技術(shù)方案

　　使用PCB微帶天線作為發(fā)射器發(fā)射天線，即是使用印制導(dǎo)線作為發(fā)射天線，發(fā)射天線另外一面為參考地平面。見(jiàn)圖2。發(fā)射天線與金屬輪轂之間為地平面，這樣是為了避免金屬輪轂距離發(fā)射天線太近，影響到發(fā)射天線性能。將汽車輪轂作為發(fā)射天線的一部分，二者組成一個(gè)動(dòng)態(tài)天線，同時(shí)建立動(dòng)態(tài)天線的三維電磁場(chǎng)仿真模型，利用該模型仿真動(dòng)態(tài)天線的參數(shù)，并將得到的參數(shù)用于天線匹配電路的設(shè)計(jì)。二者在HFSS仿真軟件中的建模如圖3。設(shè)計(jì)時(shí)考慮到輪轂轉(zhuǎn)的角度對(duì)天線的性能影響，保證天線能夠最大程度地向外輻射功率。動(dòng)態(tài)微帶天線設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)步驟如圖1所示。