應用于TPMS的PCB螺旋天線的設計與仿真測試研究.pdf

1、汽車輪胎壓力監(jiān)視系統(tǒng)(TPMS)是一種汽車安全保護措施,通過對輪胎氣壓的實時監(jiān)測以及對輪胎漏氣、低氣壓、高氣壓等異常情況進行預警,來提醒駕駛者及時采取措施,從而避免因輪胎故障而導致的交通事故,保障行車安全。
　　天線是TPMS設計的關鍵,其性能的好壞直接影響到數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏蚀_性,從而影響到整個系統(tǒng)功能的實現(xiàn)。目前常用的TPMS天線存在著尺寸偏大、安裝固定性差、電磁輻射較弱等缺陷。因此,隨著TPMS的快速發(fā)展,開發(fā)和研究性能好、結(jié)構(gòu)穩(wěn)

2、定的小型化天線無疑具有十分重要的意義。
　　本文結(jié)合實際需求,設計了一種適用于TPMS的印制電路板(PCB)螺旋天線。與傳統(tǒng)螺旋天線相比,在總長度相同的情況下,天線尺寸大幅度減小。此外金屬導線固定在PCB板上,長度、寬度和距離等參數(shù)大小容易控制,因此這種天線具有小尺寸、固定性好、易制作的特點。
　　論文的主要工作如下:
　　(1)設計了滿足性能要求的PCB螺旋天線,在優(yōu)化仿真后分析了仿真結(jié)果。由于天線的輸入阻抗值較小,

3、因此根據(jù)仿真結(jié)果設計了相應的匹配電路。仿真結(jié)果表明該天線可工作于頻率433.92 MHz,具有良好的全向性,滿足TPMS天線的性能要求。
　　(2)通過仿真實驗探討了輪轂對天線輻射場的影響。仿真結(jié)果表明增加輪轂模型后,天線仍然具有全向性,但是各個方向上的輻射強度發(fā)生了改變。
　　(3)根據(jù)優(yōu)化后的參數(shù),制作了發(fā)射天線并進行了性能測試,實物尺寸為20mm×16.7mm,實現(xiàn)了小型化。測試結(jié)果與仿真結(jié)果基本吻合,驗證了設計的可行