[发明专利]用于轮胎监测装置的天线

说明书

本发明涉及发射-应答机型的轮胎监测装置，特别涉及带有一个感应天线的轮胎安装装置，该天线可通过谐振电感耦合到一个与机架相连的固定天线来进行信号传输。

美国专利4，737，761指出怎样可能通过在两线圈之间的电感耦合收集足够的能量，以及如何有效地使用它。向轮子传送能量是通过一个与车辆的一个固定点（例如：车轮载体或制动卡子）连接的天线，和在轮上固定一个天线之间电感耦合进行的。这些天线分别命名为“固定天线”和“轮天线”。用于构成和固定这些天线的方法很多。由于基本原理是利用电感耦合，这些天线的每一个至少包括一个线圈。

连接到机架的线圈既可用于向轮传送能量又可用于接收轮发送的信号码。

为在两线圈之间传输能量，发射线圈应能产生足够的交流感应电场。在实践中发现，为产生该电场必须施加高压，而它不能在两线圈端子之间直接提供。因此，每个线圈必须适配一定的绕数以获得适当的转换比率，在发射线圈上加一个电容器以获得一串联谐振电路，或接一个电感线圈以利用有时相当大的寄生电容。在谐振时，线圈端子间的电压与过电压系数相乘的电源电压相等。

按惯例，将一个至少包括发射或接收线圈及一个能产生谐振的电容的单元称为“天线”。在实际中，该电容是通过附加一个与线圈串 联的电容器获得的。然而，在车辆的某些装配物中，其本身能产生足够的寄生电容。电容器和线圈相互很靠近，并置于相同的机械保护箱之内，这是为了避免长电线经受高电压。

本发明涉及这样的一个天线，特别涉及固定天线及其传输能量的功能，而不考虑该天线的可能的在接收信号方面的作用。

事实上，精确获得谐振条件是很困难的，这是因为线圈电感值及电容器电容值的分散，以及这些值的漂移等等。

线圈端子间的电压从理想条件下降很快。

因此必须建立这些条件最大的变化范围，其中必须保证足够的感应电场。

该工作范围相应于能量供给电路的工作频率必要的容许值。在此情况下，工作范围越大，就会使谐振电路的品质因数就会变得越坏，如果产生理想谐振条件，就会产生太大的电压放大。因此有必要引入电阻以限制品质因数。结果会产生很大的能量耗消，有损于经济运转，特别是安装在客车上会导致不能被接受的发热。

根据本发明的解决方案包括引入一个非线性的谐振阻尼。根据本发明的天线包括一个形成电感的线圈，一个串联和/或并联的电容，电容和电感形成一个谐振电路，更重要的是，该天线包括一个用于限制从该天线到耦合的天线之间所通过的磁通量的装置。

因此本发明的目的是提供一个简化的用于轮胎的监测装置的天线。

本发明的另一目的是提供一用于轮胎的监测装置的天线，它避免任何不必要的受热。

本发明的另一个目的是提供一用于轮胎的监测装置的天线，以提供天线的足够宽的工作范围。

本发明的另一目的是提供一具有足够低的品质因数而不带电阻的天线。

本发明的这些和其它目的可通过提供一并行于线圈或电容器的支路来实现，该支路包括两个齐纳二极管或一些其它非线性阻尼配置。

对本发明和许多附带的优点的更完整的理解将通过下面结合附图的详细描述得以实现，其中：

图1A是本发明轮胎监测装置的简图。

图1B是第二实施例的简图。

图2A和2B是两天线Q因数的曲线图。

图3是线圈之间能量传输的曲线图。

本发明的所有的其它目的，特点和优点将通过下面给合附图的详细描述得到充分的理解，其中相同的参考号表示相同或相应的部分。

图1A示出了线圈10和形成固定天线1的一部分的电容器12，以及构成轮天线的线圈2。轮子模件3包括用于存储传输的能量所必要的元件，为其应用，也有一个编码发射信号的级。该轮子模件最好根据美国专利4，703，650和4，737，761设计。因此轮子模件包括形成能量库的一个或更多个电容器。在车辆上安装一个激发和监视单元4，它与每一个固定天线通过电线41相连结。该单元4包括发生器42，它在所选择的用于能量传输的频率上（在此例中为83KHZ）产生信号，和一功率放大器43。一控制装置44，通过发送能量来选择轮子，并确保要被检查的轮子与低电平信号放大器45连接，以收集由上述轮子发射的编码信号。