[發明專利]用于輪胎的電子構件的天線

有效

• 申請號: 201880049959.0
• 申請日: 2018-07-30
• 公開（公告）號: CN110998967B
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: J·德特拉韋斯;S·諾埃爾;A·圖雷納;N·舍沃
• 申請（專利權）人: 米其林集團總公司
• 主分類號: H01Q1/22
• 分類號: H01Q1/22;H01Q1/36
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;王錦陽

本發明涉及用于輪胎的電子構件的半波輻射天線，所述半波輻射天線的長度適合于工作在860MHz和960MHz之間的頻率范圍內，所述半波輻射天線包括用黃銅涂布包覆的芯，使得黃銅涂布的厚度在1.0和2.0μm之間。

技術領域

本發明涉及用于輪胎的電子構件的領域。

背景技術

現有技術中已知的電子構件包括兩個天線，所述天線與安裝在底板上的電子裝置(例如芯片)連接。每個天線在形狀方面實質上是螺旋形的。每個天線包括用黃銅的涂布直接包覆的鋼芯，所述黃銅是銅和鋅的合金，銅的比例大約是75％，鋅的比例大約是25％。

眾所周知，對于這樣的天線的電磁傳導主要地通過集膚效應發生，也就是說主要地發生在天線的外層。表層的厚度特別地取決于輻射的頻率和制作傳導層的材料。舉例來說，針對UHF(例如915MHz)，對于銀的表層厚度是2.1μm，對于銅的表層厚度是2.2μm，而對于黃銅的表層厚度是4.4μm。

為了制造天線，從存儲卷軸上取下的裸露的、絲狀的芯，通過塑性變形來定型以賦予它螺旋形的形狀。然后用黃銅涂布來包覆赤裸的螺旋形的芯。包覆步驟在電解池中進行。

也可以在已經用黃銅涂布包覆芯之后定型天線，如在文獻WO 2012/020203中所提出的。

如上所提及的，為使黃銅包覆的天線在UHF下最佳地工作，涂布層的厚度不應該小于4.4微米。

然而，這樣的天線是非常特殊的，因此需要昂貴的制造過程。多于4微米的厚度也會導致黃銅層的非均勻性，當天線在使用時這可能成為它的弱點。

發明內容

本發明的一個主題是用于電子構件的半波輻射天線，所述半波輻射天線的長度適合于工作在860MHz和960MHz之間的頻率范圍內，所述半波輻射天線包括用黃銅涂布包覆的芯，天線用來并入到橡膠塊(特別是輪胎)內，其特征在于，黃銅涂布的厚度在0.5和4.0μm之間。

出人意料地，申請人已經注意到：這樣的具有低于4.0μm的厚度的黃銅涂布的天線，展示出對于在橡膠塊(特別是輪胎)中使用的足夠的電磁傳導特性。低于0.5μm，傳導被過于嚴重地中斷，而高于4.0μm，涂布和制造天線的費用變得顯著較高。

具體地，眾所周知，UHF頻段的無線電通信在高于1GHz時，對于并入到橡膠塊內的電子構件以及對于可用頻率范圍是不令人滿意的。因此，在860MHz和960MHz之間的頻率范圍，就能夠使用于并入到橡膠塊(例如輪胎)內的這些電子構件的頻率而言，構成了最高頻率范圍。由于為了最佳地工作半波輻射天線的長度與在其介質中的通信頻率成反比，所以使用這樣的頻率范圍以最大可能程度地減少天線的長度，從而便于天線和相關電子構件并入于輪胎中。最后，輻射天線針對遠場進行優化，使得能夠與幾米外的外部讀取器進行射頻通信。

優選地，黃銅涂布的厚度在1和2μm之間，更優選地，黃銅涂布的厚度范圍從1.2至1.8μm。

執行傳導層的功能的黃銅外涂布通過天線和與其連接的電子裝置之間的集膚效應使得電磁信號能夠進行傳導。涂布的厚度取決于生成該涂布的過程。對使用于用來并入到輪胎內的電子構件的射頻天線來說，生成從1.2至1.8μm范圍的涂布層相對容易和便宜。涂布步驟按照慣例在電解池中進行。

優選地，天線的芯由鋼制成。

優選地，芯的絲的直徑在0.15和0.32mm之間。

高于0.32mm，天線變得太難以成形，而低于0.15mm，獲得絲的過程變得更加復雜并且天線的機械強度變得不夠。

優選地，芯的鋼的碳含量低于1％，更優選地，在0.5和0.8％之間。

這樣低的碳含量對于鋼的機械特性來說是非常積極的。鋼的純度得到提高，即存在較少的雜質，這在便于天線的成形而不斷裂的同時增加了其強度。