[发明专利]用于轮胎的电子构件的天线

说明书

本发明涉及用于轮胎的电子构件的半波辐射天线，所述半波辐射天线的长度适合于工作在860MHz和960MHz之间的频率范围内，所述半波辐射天线包括用黄铜涂布包覆的芯，使得黄铜涂布的厚度在1.0和2.0μm之间。

技术领域

本发明涉及用于轮胎的电子构件的领域。

背景技术

现有技术中已知的电子构件包括两个天线，所述天线与安装在底板上的电子装置(例如芯片)连接。每个天线在形状方面实质上是螺旋形的。每个天线包括用黄铜的涂布直接包覆的钢芯，所述黄铜是铜和锌的合金，铜的比例大约是75％，锌的比例大约是25％。

众所周知，对于这样的天线的电磁传导主要地通过集肤效应发生，也就是说主要地发生在天线的外层。表层的厚度特别地取决于辐射的频率和制作传导层的材料。举例来说，针对UHF(例如915MHz)，对于银的表层厚度是2.1μm，对于铜的表层厚度是2.2μm，而对于黄铜的表层厚度是4.4μm。

为了制造天线，从存储卷轴上取下的裸露的、丝状的芯，通过塑性变形来定型以赋予它螺旋形的形状。然后用黄铜涂布来包覆赤裸的螺旋形的芯。包覆步骤在电解池中进行。

也可以在已经用黄铜涂布包覆芯之后定型天线，如在文献WO 2012/020203中所提出的。

如上所提及的，为使黄铜包覆的天线在UHF下最佳地工作，涂布层的厚度不应该小于4.4微米。

然而，这样的天线是非常特殊的，因此需要昂贵的制造过程。多于4微米的厚度也会导致黄铜层的非均匀性，当天线在使用时这可能成为它的弱点。

发明内容

本发明的一个主题是用于电子构件的半波辐射天线，所述半波辐射天线的长度适合于工作在860MHz和960MHz之间的频率范围内，所述半波辐射天线包括用黄铜涂布包覆的芯，天线用来并入到橡胶块(特别是轮胎)内，其特征在于，黄铜涂布的厚度在0.5和4.0μm之间。

出人意料地，申请人已经注意到：这样的具有低于4.0μm的厚度的黄铜涂布的天线，展示出对于在橡胶块(特别是轮胎)中使用的足够的电磁传导特性。低于0.5μm，传导被过于严重地中断，而高于4.0μm，涂布和制造天线的费用变得显著较高。

具体地，众所周知，UHF频段的无线电通信在高于1GHz时，对于并入到橡胶块内的电子构件以及对于可用频率范围是不令人满意的。因此，在860MHz和960MHz之间的频率范围，就能够使用于并入到橡胶块(例如轮胎)内的这些电子构件的频率而言，构成了最高频率范围。由于为了最佳地工作半波辐射天线的长度与在其介质中的通信频率成反比，所以使用这样的频率范围以最大可能程度地减少天线的长度，从而便于天线和相关电子构件并入于轮胎中。最后，辐射天线针对远场进行优化，使得能够与几米外的外部读取器进行射频通信。

优选地，黄铜涂布的厚度在1和2μm之间，更优选地，黄铜涂布的厚度范围从1.2至1.8μm。

执行传导层的功能的黄铜外涂布通过天线和与其连接的电子装置之间的集肤效应使得电磁信号能够进行传导。涂布的厚度取决于生成该涂布的过程。对使用于用来并入到轮胎内的电子构件的射频天线来说，生成从1.2至1.8μm范围的涂布层相对容易和便宜。涂布步骤按照惯例在电解池中进行。

优选地，天线的芯由钢制成。

优选地，芯的丝的直径在0.15和0.32mm之间。

高于0.32mm，天线变得太难以成形，而低于0.15mm，获得丝的过程变得更加复杂并且天线的机械强度变得不够。

优选地，芯的钢的碳含量低于1％，更优选地，在0.5和0.8％之间。

这样低的碳含量对于钢的机械特性来说是非常积极的。钢的纯度得到提高，即存在较少的杂质，这在便于天线的成形而不断裂的同时增加了其强度。