應用于TPMS發(fā)射器的動(dòng)態(tài)微帶天線(xiàn)的設計

　　引言

　　目前比較常用的汽車(chē)輪胎壓力檢測系統(TPMS)發(fā)射器天線(xiàn)類(lèi)型有彈簧天線(xiàn)、倒F天線(xiàn)和小環(huán)天線(xiàn)、氣嘴天線(xiàn)及印刷電路板天線(xiàn)。彈簧天線(xiàn)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(xiàn)性能;倒F天線(xiàn)性能較好但占用空間大;小環(huán)天線(xiàn)、氣門(mén)嘴天線(xiàn)需專(zhuān)門(mén)設計，成本高;印刷電路板天線(xiàn)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(xiàn)作為發(fā)射天線(xiàn)安裝在輪轂上，金屬的輪轂以及輪轂的轉動(dòng)對發(fā)射器天線(xiàn)的性能影響很大，使TPMS的性能下降。使用PCB微帶天線(xiàn)作為發(fā)射器發(fā)射天線(xiàn)，可以最大程度地避免金屬輪轂對天線(xiàn)性能的影響，節省設計及生產(chǎn)發(fā)射天線(xiàn)成本，天線(xiàn)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(xiàn)作為發(fā)射器發(fā)射天線(xiàn)，即是使用印制導線(xiàn)作為發(fā)射天線(xiàn)，發(fā)射天線(xiàn)另外一面為參考地平面。見(jiàn)圖2。發(fā)射天線(xiàn)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(xiàn)太近，影響到發(fā)射天線(xiàn)性能。將汽車(chē)輪轂作為發(fā)射天線(xiàn)的一部分，二者組成一個(gè)動(dòng)態(tài)天線(xiàn)，同時(shí)建立動(dòng)態(tài)天線(xiàn)的三維電磁場(chǎng)仿真模型，利用該模型仿真動(dòng)態(tài)天線(xiàn)的參數，并將得到的參數用于天線(xiàn)匹配電路的設計。二者在HFSS仿真軟件中的建模如圖3。設計時(shí)考慮到輪轂轉的角度對天線(xiàn)的性能影響，保證天線(xiàn)能夠最大程度地向外輻射功率。動(dòng)態(tài)微帶天線(xiàn)設計與實(shí)現步驟如圖1所示。