带有多频天线的轮胎电子组件制造技术

带有集成在其上的电子组件（３０）的轮胎组件（１０），包括轮胎结构（１２）和集成电子组件（３０）；该电子组件优选包括至少一个射频（ＲＦ）装置（３２）和可在至少第一和第二谐振频带内无线通信的多频天线。这种多频天线还包括至少连接在所述ＲＦ装置上的第一和第二天线导线，从而有助于传递ＲＦ信号，该信号可以包括例如轮胎的识别信息或者所测量到的状态信息例如轮胎温度、压力以及其它特性。该第一和第二天线导线优选共同用作至少两个偶极天线，例如，两个半波长偶极天线，或者一个半波长偶极天线和一个二分之三波长偶极天线。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

Tire electronic assembly with multi frequency antenna

With integrated electronic components on the tire assembly (30) (10), including the structure of the tire (12) and integrated electronic component (30); the electronic component preferably comprises at least one radio frequency (RF) device (32) and wireless communication at least first and second resonant frequency band multi frequency antenna. The multi frequency antenna also includes at least first and second antenna wires connected to the RF device, thus facilitating the transmission of RF signal, the signal may include a state such as tire temperature, pressure and other characteristics of information such as tire identification information or measured by the. The first and second antenna conductors are preferably used as at least one of the two dipole antennas, for example, a 2.5 wavelength dipole antenna, or a 1.5 wavelength dipole antenna and a two wavelength dipole antenna.

【技术实现步骤摘要】

概括而言，本专利技术涉及用来通讯各种关于轮胎识别信息和/或轮胎的选定物理状态测量结果的轮胎电子组件。更具体地说，本主题的轮胎电子组件利用改良的天线结构，其可以在多频率级别下进行有效的信号传播。这种多频天线结构可以设计成具有改进了的机械强度以及通用的通讯能力。
技术介绍
充气轮胎结构与电子装置的结合产生了很多实用的益处。轮胎电子元件可以包括传感器和其它组件，用来传递轮胎识别参数以及获得关于轮胎各种物理参数的信息，例如温度、压力、轮胎转数和车速等等。这些性能信息对于轮胎监测和报警系统非常有用，并且还很可能用在用于调节轮胎适当压力水平的反馈系统中。美国专利No.5,749,984(Frey等人)公开了一种轮胎监测系统和方法，其可以判断一些轮胎信息，例如轮胎偏移、轮胎速度以及轮胎转数。另一个轮胎电子系统的实例可以参见美国专利No.4,510,484(Snyder)，该专利是关于一个轮胎异常状况的报警系统。美国专利No.4,862,486(Wing等人)也是关于轮胎电子元件的，并特别公开了一种典型的用在汽车及卡车轮胎上的转数计数器。关于轮胎压力监测系统内容的例子可参见美国专利Nos.4,004,271(Haven等人)、4,742,857(Gandhi)、5,616,196(Loewe)和5,928,444(Loewe等人)。轮胎结构结合的电子系统还可能提供的其它功能涉及商务车辆应用的财产跟踪及工作特性。商务卡车车队、航空器以及重型推土机/采矿车辆都属于可以利用轮胎电子系统及相关信息传递的益处的工业应用范围。轮胎传感器可确定车辆各轮胎的行驶距离，从而可有助于这些商业系统确定维修计划。对于一些更昂贵的应用环境，例如地下采矿设备来说，其可以优化车辆位置及性能。利用RF标志传递系统可以跟踪整个车队，例如美国专利No.5,457,447(Ghaem等人)公开了相关内容。由于在轮胎内的电子组件通常以无线方式传播信息，因而这种组件通常必须包括一配备有一个或多个天线的射频(RF)装置。美国专利No.5,196,845(Myatt.)公开了一种在一轮胎监测环境中与发射器式装置一同使用的天线实例。这种RF装置优选的工作频率(以及该天线谐振的相应频率)根据地理位置变化。这部分原因是由于RF的规定和标准不是全球通用的。被官方认可的RF装置的工作频率、工作循环、功率电平等在各大洲和/或各国之间通常都是不同的。因此，可能需要一种单一的电子组件以及相应的天线，其可以多个所需频率有效地发送和接收RF信号信息。除了电特性外的其它设计特征对于专门用在轮胎中的电子组件和天线也是非常重要的。这些组件被设置在一个相对来说一直运动以及弯曲的位置上，因而这些组件要受到额外的热和张力以及其它的动态力。这些力很可能会破坏该电子组件以及相连的天线结构。特别对于天线来说这种意外损坏的典型例子就是从其所连接的电子组件和/或RF装置上脱落下来。因而，用在轮胎内的电子装置和相应的天线结构要被设计成具有良好的实用性和机械强度。所有前面提到的美国专利的全部公开内容在此结合在本申请中作为参考。尽管上述已开发出了各种轮胎电子系统和天线结构，然而还没有一种设计可以总体地涵盖下文所述的根据本专利技术技术主题所呈示出来的全部有利特征。
技术实现思路
考虑到现有技术遇到的以及本专利技术主题所提出的上述问题，开发出了一种用以集成在轮胎结构中的改进的电子组件。这种电子组件包括能以多个不同频率级进行RF传输的天线。所公开技术的实施方案的一个优点是能以至少两个不同的频带来发送和/或接收RF信号，从而使该电子组件可以根据各种已确立的RF传输标准在国际间通用。这里公开的关于天线设计的内容可以应用到感兴趣的多个不同的特定频带上。所关注的频带对应于在RFID传输中使用的UHF频带，包括860-930MHz和2450MHz。所公开技术的所选实施方案的另一个优点是给出了一个易于制造的装置。用最少量的导线连接RF装置，就可以通过一种简单的方式实现多频天线结构，同时还能得到改进了机械强度的组件配置。两根导线的天线设计在某些情况下可以减小RF装置与所连天线的连接处的机械变形。因而，当该组件集成在弹性体壳体中时，就不需要或不太需要柔性的天线结构了。本
技术实现思路
还提供了多种可选择的设计。本专利技术电子组件和天线结构不仅可以被设计成在多个不同频率下进行工作，而且还可以采用不同的装置构型。例如，天线引线可以具有相对直的或弯曲的部分来有助于RF装置连接或集成在轮胎结构内。带有弯曲端部的天线引线可以提供额外的稳定效果。相邻天线引线之间的夹角也可以根据所公开的技术进行改变。在本专利技术的一个例示性实施方案中，一带有集成电子组件的轮胎组件包括一轮胎结构、一RF装置和一多频天线。该RF装置优选被构形成可以发送或反射RF信号，该信号可以包括例如轮胎的识别信息或者所测量到的状态信息例如轮胎温度、压力信息。该多频天线优选连接在RF装置上，以有助于以第一和第二谐振频率(或频带)发送或接收RF信号。该RF装置和多频天线(一同构成了根据本专利技术的一个电子组件实施方案)可以直接结合在轮胎结构中，或者可选地嵌在一柔性绝缘壳体中，然后再将该绝缘壳体结合在轮胎结构中。根据本专利技术其它的特定实施方案，该电子组件的多频天线可以包括连接在所述RF装置上的至少第一和第二天线导线。该第一和第二天线导线可构成相应的第一和第二天线引线，以一同用作一个可在第一谐振频率下工作的第一偶极天线，并且同时可用作一个可在第二谐振频率下工作的第二偶极天线。在其它实施方案中，该第一和第二天线导线构成了第一和第二长天线引线以及第一和第二短天线引线。该对长天线引线被设计成一个可在第一谐振频率下工作的偶极天线，该对短天线引线作为一个可在第二谐振频率下工作的偶极天线。在某些实施方案中，各偶极天线对应于半波长偶极天线。在可选实施方案中，两个长引线和两个短引线总体上由四个单独的天线引线构成。本专利技术前述的任意例示性实施方案可以结合附加的技术特征。例如，构成多频天线的各天线导线的选定部分(例如端部)可以弯曲，以适应特定的轮胎结构或者形成更稳定的天线设计。天线引线可以是直的或者设计成弯曲形式例如波浪形或者锯齿形。此外，天线引线可以相互定位成设定角度，以便于获得所需的性能特征，并且还能有助于避免各天线引线之间相互接触。本专利技术主题的一些实施方案还可以包括设置成与电子组件选定部分邻接的支撑基片，用以向RF装置和天线引线中间的连接提供额外的机械支撑。在下文的详细说明书中阐述了本专利技术的其它目的和优点，或者使其对本领域技术人员来说是显而易见的。同样，可以进一步理解对这里特别示出的、参考的以及描述的特征和步骤所作出的改进和变型可以应用在本专利技术的各种实施方案和用途中，而不偏离本专利技术的精神和范围。变型可以包括但不限制于那些图示出的、参考的或讨论的等效装置、特征或步骤，以及各种部件、特征、步骤的功能性的、操作性的、或者位置上颠倒，以及其它。另外，应当理解本专利技术不同的实施方案以及所给出的不同的优选实施方案应当包括这里公开的特征、步骤、或元件、或其等效物的各种结合或构型(包括未在附图中明确示出的或未在这些附图的详细说明中阐述过的、上述特征、部件、或步骤、或结构的组合)。不是必须在该专利技术概述部分中阐述的本专利技术的附加实施方案，可以包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带有集成在其上的电子组件的轮胎组件，所述轮胎组件包括：轮胎结构；射频（ＲＦ）装置，用来传输ＲＦ信号，所述ＲＦ信号包括用于所述轮胎结构的预先确定的识别信息；以及与所述ＲＦ装置相连的多频天线，用于使所述ＲＦ信号在第一频率范围内和一个不同的第二频率范围内进行传输。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：JD亚当松，PF金，
申请(专利权)人：米其林技术公司，米其林研究和技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]