[发明专利]平面内RFID天线

说明书

技术领域

本主题涉及用于集成在轮胎中的RFID(射频标签)装置。更具体地，本主题涉及用于为这种装置提供改进的天线连接结构的RFID装置和方法。

背景技术

电路被用于呈现特定的物理、化学和电因素的各种环境中，必须对电路进行保护或设计以承受这些因素。本发明主要关注物理因素，例如导致老化的机械应力，反过来会因电路特定部分的物理性损坏或弱化而导致电路故障。这种故障的典型的位置是连到电路的电线、导线或其他导体的连接点处或其附近。在电线和连接到电路的导线可能相对彼此移动或转动的情况下，在与电路的连接点处或其附近，电线可能受到集中的机械应力和/或老化。机械应力，例如反复的弯曲或扭曲，可导致电线弱化直至发生损坏。

集成在轮胎或其他装置中的电子装置产生了潜在的优点，例如跟踪资产和测量例如温度和压力等物理参数。为了本公开描述的目的，短语“集成在轮胎中”表示轮胎和电子装置的任意组合，包括但不限于全部或部分地包入或粘附在轮胎中或轮胎的任何部分中，或连接到轮胎的内表面或外表面。

通常这些系统中很多依赖于无线数据链接与车辆外部的信息系统进行通信。这种信息系统可包括，作为非限制示例的车载计算机系统、驾驶询问器、或手动询问器。此外，通过这种无线数据链接进行通信的数据类型宽泛且各异，例如不仅包括上文提到的温度和压力，还包括其他物理参数，例如轮胎转速以及对应于制造数据和许多其他信息的数据。无论传输何种类型的数据，无线数据链接需要天线以连接到轮胎中的电子装置。如果电子装置和/或天线粘附在轮胎的橡胶上，则由轮胎的制造过程或常规使用造成的轮胎的挠曲可能导致天线与电子装置因破裂、损坏或老化而分离。

美国专利No.7,196,616(Sinnett等)公开了用于提供渐变刚度的、抗应力的电连接的装置和方法(apparatus and methodology for providing a graduated stiffness，strain-resistant electrical connection)。其中在导线周围和到电路的连接点附近配置了一种材料，从而在连接点附近产生弹性递减或刚度渐变的区域。可在美国专利No.7,102,499(Myatt)中获得轮胎电子系统的另一示例，其涉及用于轮胎的电子通信装置，该装置包括连接到轮胎或嵌入到轮胎中的无线电装置和天线。

美国专利申请公开US 2007/0274030A1(Robert)也涉及一种轮胎电子装置，更具体地公开了一种电子模块，其设计为与轮胎结合合为一体，包括功能装置、支撑件和至少一个用于电连接到电线和用于机械地固定电线的装置的装置，该装置与电连接装置分开，用于机械地将电线固定到支撑件。

国际公开号为WO 2006/098710A1(Sinnett等)的PCT申请涉及用于将天线或其他导电引线连接到电路的抗应力电连接。该公开的申请描述了与本文图2A和2B所述的已知装置相似的技术，在下文中将与本主题进行对比描述。

在JP2007049351A中描述了其他相似的主题，题目为“用于轮胎和充气轮胎的电子标签”(Electronic Tag For Tire And Pneumatic Tire)，作为具有连接到集成电路芯片的盘绕形天线的电子标签。该盘绕形天线包括双螺距缠绕部分，其中更高的螺距缠绕耦接到集成电路芯片。美国专利No.6,836,253B2(Strache等)描述了用于嵌入到包括轮胎的弹性结构中的发射器或接收器单元。该单元可包括几种形式的天线，包括盘绕线结构。

尽管研究了诸如轮胎电子系统中的RFID装置等各种轮胎电子装置的实现，且尽管研究了各种方法来减轻电耦合点的应力，但没有出现过一种设计能如下文根据本技术所呈现的那样总体涵盖所有需要的特性。

发明内容

考虑到现有技术中遇到的和本主体解决的已知特征，提出了一种改进的装置和方法，以提供用于RFID装置的改进的天线结构及其电连接。