远程低频天线制造技术

提供了一种远程低频天线。天线包括：细长磁芯(5)；围绕所述细长磁芯(5)的线圈(8)；绕线架(2、3)，其中所述细长磁芯(5)被引入所述绕线架(2、3)的腔中；以及外壳(1)，以防水的方式包覆模制在所述绕线架(2、3)上。天线还包括：位于细长磁芯(5)的一个末端处的至少一个阻尼器(4)。至少一个阻尼器(4)由弹性且热稳定化合物制成，该弹性且热稳定化合物包括树脂和包含天然矿物填料的第一填料。因此，所述细长磁芯(5)的纵向膨胀、收缩、机械冲击和振动被所述至少一个阻尼器(4)吸收，以避免对线圈(8)的电感值变化的影响。变化的影响。变化的影响。

【技术实现步骤摘要】
远程低频天线


[0001]本专利技术属于磁感应器领域。特别地，本专利技术主要涉及远程低频天线，特别是发射天线。
[0002]特别地，本专利技术提出的远程低频天线涉及无钥匙进入系统(KES)(也称为被动无钥匙进入(PKE))领域以及其他LF通信系统。
[0003]低频RFID通信系统通常使用电源系统和标签或无源系统进行工作。该电源系统在与电源(电池或网络)连接的发射器或传输器(TX)天线中产生高磁场，以及该标签或无源系统具有对小磁场非常敏感的接收天线(RX)，并使标签的电子设备通电以激活响应功能。
[0004]用于1D和混合系统的TX天线的特征如下：
[0005]‑
其必须发射高强度场H。
[0006]‑
其必须承受大电流。
[0007]‑
其通常在与本地电容(在天线处)或中央电容(在ECU处)结合的工作频率或谐振频率下以谐振模式工作。
[0008]‑
为了避免使铁磁芯饱和，具有最大值N
×
I(单位电流的匝数)，该最大值确定磁饱和B1sat的阈值并且使得这些天线的匝数和电感较低(以100uH到800uH的顺序)。
[0009]‑
因此，绕组通常是直径为0.1mm至1mm的厚导线，具有很少的匝数(80至150)和一层。
[0010]‑
体积较大(50mm至500mm)，并且根据其长度和距离被分为3组：
[0011]·
短程(50mm至100mm)，读取范围1
‑
2米。
[0012]·
中程(100mm至200mm)，读取范围1.5
‑
3米。
[0013]·
远程(200mm至500mm)，读取范围>3米。
[0014]在这种类型的天线中，品质因数和灵敏度不是关键参数。同样地，这些天线通常是单向的，并且L/D(长度/直径)比(或在正方形或矩形情况下的等效直径)非常高(通常大于10)，以使磁芯中有效磁导率(magnetic permeability)的效应最大化。铁氧体磁芯的具体形状也旨在使天线的电感、灵敏度和范围最大化，尽管其也可以由任何其它软磁材料(例如纳米晶、非晶金属或PBM)制成。

技术介绍

[0015]JP2017103549 A1公开了一种具有内置连接器的天线装置和制造该天线装置的方法，该天线装置可以在焊接电子组件时防止该电子组件发生位移。
[0016]EP1450436 B1公开了一种传输天线，包括：天线线圈，缠绕在铁氧体磁芯上；电容，与天线线圈连接以形成串联谐振电路；小铁氧体磁芯，具有螺旋形状，并且小磁芯的横截面积小于铁氧体磁芯的横截面积；非磁性距离调节器，与铁氧体磁芯的纵向端的其中之一配合，并且将小磁芯磁性地接合到铁氧体磁芯；孔，形成在距离调节器中，小磁芯以可移动方式布置在孔中，以调节铁氧体磁芯与小磁芯之间的距离；以及壳体，容纳天线线圈、铁氧体磁芯、小磁芯、距离调节器和电容，其中调节铁氧体磁芯与小磁芯之间的距离，从而将串联
谐振电路的谐振频率设置为期望值。
[0017]US2015116171 A1涉及一种条形天线，包括：条形芯，被配置成串联连接至少两个芯部件；绕线架(bobbin)，覆盖条形芯的至少一部分；绕组，在绕线架的预定范围内缠绕；以及壳体，具有设置在其中的条形芯和绕线架，其中通过用灌封材料填充在壳体中来密封条形芯和绕线架，并且条形芯被配置成在至少两个芯部件的连接部分处相对于预定外力可弯曲。
[0018]US20180342895 A1公开了一种条形电感组件，其具有由磁性材料制成的芯和用于该芯的安装元件，该芯被分成一连串单独的磁芯，这些磁芯通过保持元件相对于彼此被布置和固定，使得该一连串单独的磁芯的端部彼此重叠，并且其中该一连串单独的磁芯在至少两层中相对于彼此偏移。
[0019]在US20180342895 A1中所提出的方案试图通过锯齿形部件或交错形部件使磁芯改道来避免在各个磁芯之间的间隙中发生的磁通量的泄漏。这产生刚性，并且由于一组芯的有效磁导率低于单个芯的有效磁导率并且没有间隙，因此品质因数Q很低。其缺点是条形电感组件的高度增加了一倍。另一方面，天线可以抵抗冲击。
[0020]其他已知的解决方案包括由弹簧压缩的圆柱形磁芯元件，或者使用受保护和封装的非晶或纳米晶体材料。
[0021]已经发现，已知的天线具有沿着磁芯的恒定的横截面积，并且为了提供远程天线，磁芯是通过将若干较小芯的部件组装在一起而形成。
[0022]这是因为，由于“香蕉效应”，长芯的制造非常复杂。这包括如果部件(pieces)在大小上存在很大差异，铁氧体和陶瓷在高温下经过烧制或烧结时的弯曲而变形。理想地，球体或立方体没有这种效应，但在X、Y和Z轴上的大小差异越大，烧结产生的收缩力的差异越大。这些是变形和不规则的部件，具有类似于香蕉的曲线，因此盎格鲁
‑
撒克逊(Anglo
‑
Saxon)命名为“香蕉效应”。
[0023]铁氧体的长度远大于宽度和高度，其中Y/X比可以是5到12倍，该铁氧体非常脆弱，并且其热变化在最长轴(即Y轴)上的产生更大的伸长率(elongation)。
[0024]Y轴上的因膨胀导致的伸长率在轴上产生压缩，影响铁氧体的磁导率，从而影响天线的电感(inductance)L，导致LC箱的谐振频率的偏差。这实际上减小了天线的范围，并会由于谐振频率的偏差而使其无法直接工作。
[0025]相同的各向异性效应由低温收缩产生，低温收缩在Y轴上更为明显，并且产生相反符号的偏差，具有相同的不期望效应。
[0026]这些不需要的效应(即在磁化期间的形状或尺寸变化)发生在所有铁氧体和铁磁材料中，被称为磁致伸缩效应。

技术实现思路

[0027]因此，本专利技术的目的在于提供一种具有高机械可靠性、热稳定性、远程和抗冲击影响的远程低频天线。
[0028]为此，本专利技术提出了使用细长刚性天线/电感器，该细长刚性天线/电感器包括由一个(在某些情况下，可选地为两个或更多个)元件组成的芯、或者通过其端部以接合的方式连接的刚性铁磁芯，形成刚性组件，但是能够吸收跌落和振动，而不会影响电感器的完整
性。
[0029]在本专利技术的上下文中，“细长电感器”可理解为由简单或复合的磁芯形成的电感器，该磁芯的L/D比(即，长度与直径之比)在30
‑
45之间。在芯的矩形截面的情况下(根据Huebscher)，(液压)直径相等：
[0030]d
e
＝1.30(a b)
0.625
/(a+b)
0.25
[0031]其中a和b是矩形的边。
[0032]Labd
e
L/Dμ
rod
范围磁芯70734,9014,28115短程刚性120846,0919,69180中程刚性1501046,7422,2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种远程低频天线，包括：细长磁芯(5)；线圈(8)，围绕所述细长磁芯(5)；绕线架(2、3)；所述细长磁芯(5)被引入所述绕线架(2、3)的腔中；以及外壳(1)，以防水的方式包覆模制在所述绕线架(2、3)上，其特征在于，所述天线还包括位于所述细长磁芯(5)的一个末端处的至少一个阻尼器(4)，所述至少一个阻尼器(4)由弹性且热稳定的化合物制成，所述弹性且热稳定化合物包括树脂以及包含天然矿物填料的第一填料，由此所述细长磁芯(5)的纵向膨胀、收缩、机械冲击和振动被所述至少一个阻尼器(4)吸收，从而避免对所述线圈(8)的电感变化的影响。2.根据权利要求1所述的远程低频天线，包括两个阻尼器(4)，每个阻尼器(4)抵靠所述细长磁芯(5)的末端定位。3.根据权利要求1所述的远程低频天线，包括多个阻尼器，所述多个阻尼器连续地或离散地抵靠所述细长磁芯(5)定位。4.根据权利要求1或2所述的远程低频天线，还包括一个阻尼器(4)，所述阻尼器完全覆盖所述细长磁芯(5)，以提供壳体。5.根据前述权利要求中任一项所述的远程低频天线，其中，所述天然矿物填料包括优选被细分的石英、石英岩、大理石、砂石和/或碳酸钙。6.根据前述权利要求中任一项所述的远程低频天线，其中，所述弹性且热稳定的化合物还包括第二填料，所述第二填料包括给定量的氢氧化铝。7.根据前述权利要求中任一项所述的远程低频天线，其中，所述细长磁芯(...

【专利技术属性】
技术研发人员：何塞，
申请(专利权)人：普莱默股份公司，
类型：发明
国别省市：