一種125kHzPCB環形天線的製作方法

2023-07-17 13:25:06 3

一種125kHzPCB環形天線的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種應用於汽車無鑰匙進入系統、輪胎壓力檢測系統的125kHzPCB環形天線，包括PCB環形天線、介質基板和天線地板，所述介質基板裝置於所述天線地板上，所述PCB環形天線貼裝於所述介質基板上，所述PCB環形天線工作在125kHz時呈現感性且通過外部串聯電容產生LC串聯諧振並對外輻射能量。本實用新型的125kHzPCB環形天線，其感量值隨著PCB環形天線環繞次數的增加及環繞面積的增大而增大，通過增加125kHzPCB環形天線的導線的環繞次數及環繞面積來增加通信距離，成本低，易於批量生產和應用。
【專利說明】—種125kHzPCB環形天線
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及PCB環形天線【技術領域】，具體涉及一種125kHzPCB環形天線，可應用於汽車無鑰匙進入系統(PKE)、輪胎壓力檢測系統(TPMS)中低頻觸發器發射天線。
【背景技術】
[0002]汽車無鑰匙進入系統(PKE)、輪胎壓力檢測系統(TPMS)是目前各汽車廠商研究的熱點，其中低頻觸發器為系統中重要組成部分，低頻觸發通信頻率主要為125kHz。傳統的低頻觸發器使用的發射天線為天線電感，因其價格較貴、體積大、方向性差，使得產品成本增力口、安裝固定不方便、存在盲區等問題，因而應用中受到一定的限制。
[0003]可以採用PCB環形天線用於無線通訊設備中低頻觸發器發射天線，由於PCB環形天線具有體積小、易於批量生產、易於有源器件集成等特點，被廣泛用於近距離無線通信領域。
實用新型內容
[0004]為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種125kHzPCB環形天線，PCB環形天線工作在125kHz時呈現感性且通過外部串聯電容產生LC串聯諧振並對外輻射能量，125kHzPCB環形天線的感量值隨著PCB環形天線環繞次數的增加及環繞面積的增大而增大，通過增加125kHzPCB環形天線的導線的環繞次數及環繞面積來增加通信距離。
[0005]為了實現上述目的，本實用新型採用如下技術方案。
[0006]一種125kHzPCB環形天線，包括PCB環形天線、介質基板和天線地板，介質基板裝置於所述天線地板上，PCB環形天線貼裝於所述介質基板上，PCB環形天線工作在125kHz時呈現感性且通過外部串聯電容產生LC串聯諧振並對外輻射能量。
[0007]優選的是，所述PCB環形天線是由印製電路板腐蝕而形成的環形銅線結構。
[0008]在上述任一技術方案中優選的是，所述PCB環形天線的長為56mm、寬為23mm。
[0009]在上述任一技術方案中優選的是，所述PCB環形天線內環對角長為38.4mm。
[0010]在上述任一技術方案中優選的是，所述PCB環形天線線寬及間距為0.254mm。
[0011]在上述任一技術方案中優選的是，所述介質基板為FR-4等級耐燃材料，其介電常數為4.5,其厚度為1.6mm。
[0012]在上述任一技術方案中優選的是，所述介質基板為介電常數4.5的玻璃纖維。
[0013]在上述任一技術方案中優選的是，所述天線地板為連接到電源地上的覆銅區域，其與PCB環形天線的距離大於等於1mm。
[0014]在上述任一技術方案中優選的是，所述PCB環形天線設置為按照同一方向螺旋變小，以抵消PCB環形天線之間的耦合。
[0015]在上述任一技術方案中優選的是，所述PCB環形天線置於介質基板的一面或兩面。
[0016]在上述任一技術方案中優選的是，125kHzPCB環形天線的感量值隨著PCB環形天線環繞次數的增加及環繞面積的增大而增大，通過增加125kHzPCB環形天線的導線的環繞次數及環繞面積來增加通信距離。
[0017]在上述任一技術方案中優選的是，所述PCB環形天線工作在頻率125kHz時的輸入阻抗為8.13E-4+J10.13Ω，則PCB環形天線呈現感性，感量值為12.7uH。
[0018]本實用新型的125kHzPCB環形天線，包括PCB環形天線、介質基板和天線地板，介質基板裝置於所述天線地板上，PCB環形天線貼裝於所述介質基板上，PCB環形天線工作在125kHz時呈現感性且通過外部串聯電容產生LC串聯諧振並對外輻射能量。本實用新型的PCB環形天線工作在125kHz時呈現感性且通過外部串聯電容產生LC串聯諧振並對外輻射能量，125kHzPCB環形天線的感量值隨著PCB環形天線環繞次數的增加及環繞面積的增大而增大，通過增加125kHzPCB環形天線的導線的環繞次數及環繞面積來增加通信距離。
[0019]本實用新型的125kHzPCB環形天線，具有以下有益效果:
[0020]1、小型化；
[0021]2、成本低；
[0022]3、易於大規模生產及與電路集成。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為按照本實用新型的125kHzPCB環形天線的一優選實施例的結構示意圖；
[0024]圖2為按照本實用新型的125kHzPCB環形天線的一優選實施例的仿真天線模型圖；
[0025]圖3為按照本實用新型的125kHzPCB環形天線的一優選實施例的仿真天線輸入阻抗圖；
[0026]附圖標記:
[0027]1、PCB環形天線,2、介質基板,3、天線地板。
【具體實施方式】
[0028]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作詳細說明，以下描述僅作為示範和解釋，並不對本實用新型作任何形式上的限制。
[0029]如圖1所示，125kHzPCB環形天線具有PCB環形天線、介質基板和天線地板，介質基板裝置於所述天線地板上，PCB環形天線貼裝於所述介質基板上。PCB環形天線工作在125kHz時呈現感性，通過外部串聯電容產生LC串聯諧振，當PCB環形天線在125kHz諧振頻率工作時，通過天線的電流最大，從而對外輻射能量。PCB環形天線的感量值隨著PCB環形天線環繞次數的增加及環繞面積的增大而增大，通過增加125kHzPCB環形天線的導線的環繞次數及環繞面積，能夠增加通信距離。
[0030]其中，PCB環形天線是由印製電路板腐蝕而形成的環形銅線結構。PCB環形天線的長為56mm、寬為23mm,內環對角長為38.4mm,天線線寬及間距為0.254mm。介質快的介質材料為FR-4等級耐燃材料，其介電常數為4.5，其厚度為1.6mm。天線地板為連接到電源地上的覆銅區域，為了保證覆銅不影響PCB環形天線通信距離，要求其距離天線大於等於1mm。
[0031]為了抵消PCB天線之間的耦合，PCB環形天線按照同一方向螺旋變小。介質基板為介電常數4.5玻璃纖維。PCB環形天線可以放置在介質基板的一面或兩面。[0032]如圖2至圖3所示，使用ADS仿真軟體建立125kHzPCB環形天線仿真模型、仿真的天線輸入阻抗圖，從圖中可以看出，本實用新型技術方案提出的125kHzPCB環形天線，在頻率125kHz時的輸入阻抗為8.13E-4+J10.13 Ω，PCB天線呈現感性，感量值為12.7uH。
[0033]PCB環形天線具有體積小、易於批量生產、易於有源器件集成等特點，被廣泛用於近距離無線通信領域。該125kHzPCB環形天線包括PCB環形天線、介質基板和天線地板，介質基板裝置於所述天線地板上，PCB環形天線貼裝於所述介質基板上，PCB環形天線工作在125kHz時呈現感性且通過外部串聯電容產生LC串聯諧振並對外輻射能量。本實用新型的PCB環形天線工作在125kHz時呈現感性且通過外部串聯電容產生LC串聯諧振並對外輻射能量，125kHzPCB環形天線的感量值隨著PCB環形天線環繞次數的增加及環繞面積的增大而增大，通過增加125kHzPCB環形天線的導線的環繞次數及環繞面積來增加通信距離，可以應用於汽車無鑰匙進入系統(PKE)、輪胎壓力檢測系統(TPMS)中低頻觸發器發射天線。
【權利要求】
1.一種125kHzPCB環形天線，包括PCB環形天線、介質基板和天線地板，其特徵在於:所述介質基板裝置於所述天線地板上，所述PCB環形天線貼裝於所述介質基板上，所述PCB環形天線工作在125kHz時呈現感性且通過外部串聯電容產生LC串聯諧振並對外輻射能量。
2.如權利要求1所述的125kHzPCB環形天線，其特徵在於:所述PCB環形天線是由印製電路板腐蝕而形成的環形銅線結構。
3.如權利要求1所述的125kHzPCB環形天線，其特徵在於:所述PCB環形天線的長為56mm、寬為 23mm。
4.如權利要求1所述的125kHzPCB環形天線，其特徵在於:所述PCB環形天線內環對角長為38.4mm。
5.如權利要求1所述的125kHzPCB環形天線，其特徵在於:所述PCB環形天線線寬及間距為0.254mm。
6.如權利要求1所述的125kHzPCB環形天線，其特徵在於:所述介質基板為FR-4等級耐燃材料，其介電常數為4.5，其厚度為1.6mm。
7.如權利要求1所述的125kHzPCB環形天線，其特徵在於:所述介質基板為介電常數4.5的玻璃纖維。
8.如權利要求1所述的125kHzPCB環形天線，其特徵在於:所述天線地板為連接到電源地上的覆銅區域，其與PCB環形天線的距離大於等於1mm。
9.如權利要求1至5中任一項所述的125kHzPCB環形天線，其特徵在於:所述PCB環形天線設置為按照同一方向螺旋變小，以抵消PCB環形天線之間的耦合。
10.如權利要求9所述的125kHzPCB環形天線，其特徵在於:所述PCB環形天線置於介質基板的一面或兩面。
11.如權利要求1所述的125kHzPCB環形天線，其特徵在於:125kHzPCB環形天線的感量值隨著PCB環形天線環繞次數的增加及環繞面積的增大而增大，通過增加125kHzPCB環形天線的導線的環繞次數及環繞面積來增加通信距離。
12.如權利要求1所述的125kHzPCB環形天線，其特徵在於:所述PCB環形天線工作在頻率125kHz時的輸入阻抗為8.13E-4+J10.13 Ω，則PCB環形天線呈現感性，感量值為12.7uH。
【文檔編號】H01Q7/00GK203760668SQ201420146345
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年3月28日 優先權日:2014年3月28日
【發明者】白雲飛, 劉金釗 申請人:北京興科迪科技有限公司