3。1。3 轮转动对天线性能的影响 21

3。2 TPMS接收天线的仿真分析 24

3。3 本章小结 25

4  射频发射和射频接收电路 26

4。1 频发射电路设计 26

4。2 频接收电路设计 30

4。3 本章小结 33

结  论 34

致  谢 36

参考文献 37

1  绪论

1。1  TPMS的发展概述

当汽车以较高的速度前进时，爆胎等轮胎问题是影响安全的最大隐患。我国国内的安全问题的70%都是因为轮胎存在问题而导致的。因为轮胎故障而造成的各类损失很大，因此如何防止例如爆胎等轮胎问题是值得我们思考的问题。早在2000年，美国有关机构就已经做出决定，要求在2003年之后所有的美国汽车都要安装TPMS系统。并且美国的交通局还下达了强制性的命令，要求美国品牌的汽车一定要安装TPMS系统。

在我国，TPMS系统也制定了一些标准。例如在法律法规方面，我国也规定大型车辆，例如大型客车和大型货车，必须要安装轮胎监测系统。由此可见，我国也慢慢开始注意有关TPMS设备的研发和制作。现在国内从事TPMS系统有关研究的公司很多，且具有一定的市场规模，单是产品和国外相比，普遍存在稳定性不足的问题。由于我国汽车行业发展不如欧美那么早，所以对于TPMS系统没有很强硬的标准。目前市面上大部分汽车并没有安装TPMS系统。但相当一部分中高档的汽车把TPMS系统作为标配，由此可见TPMS系统的重要性。应该说，在不久的未来，出于对社会安全的考虑，以及人们对安全生活的进一步追求，国内的TPMS系统会像欧美那样普及，到时候不管是什么类型什么档次的汽车，都会被要求安装工作稳定、性能优良的TPMS系统。因此TPMS系统的研制具有很广阔的市场前景，且有十分巨大的经济潜力[1]。

现在有关TPMS研究的主要问题是以下几点：一方面要求传感设备要稳定，准确；另一方面要求无线信号传输精确且数据完整；第三点是由于安装在轮胎内的传感器不方便经常更换电池，所以TPMS要求有较低的电耗。

1。2  TPMS系统介绍

目前，TPMS系统有两类，一类是Wheel-Speed Based TPMS，这一类TPMS系统对转数的感应是借助了汽车的ABS设备，通过对转数的感应来得到四个轮胎速度之间的差异，从而达到检测轮胎的目的。但是如果大于两个轮胎出现问题，或者汽车以很高的速度行驶时，这类TPMS系统就无法进行监测。另一类是Pressure-Sensor Based TPMS，这类系统相对于第一类系统的区别在于，其在每一个轮胎内都装入了压力传感设备，从而达到直接检测轮胎压力的目的。通常当轮胎的压力不正常时，系统就会报警。2001年时，美国相关部门对以上这两种TPMS设备进行了测评，结论认为PSB TPMS各方面都比WSB TPMS好[2]。

TPMS系统分为主动使用能量的主动式系统和被动接收能量再把能量转换为自己的电能的被动系统。这两者之间最大的不同是：被动式不需要安装电池为其轮胎相关模块提供能量，而主动式却需要。主动式TPMS拥有很多优点，因为他是主动使用能量的，所以其工作时相对于被动式系统更加稳定，不容易出现因为外界环境影响导致信号接收出现问题而断电的情况。并且由于这种系统是全球各公司较早研究发展的系统，所以它的相关技术现在已经趋于成熟和稳定，便于实现大规模的工业化生产。但是因为需要电池提供能量，因此需要定期更换电池。相对来说，被动式的TPMS系统的中央接收器需要同时接收和发送信号，并且轮胎中的转发接收器收到中央发射器信号之后，需要依靠该信号的能量来对反馈信号进行发射，这样就不需要使用电池。但是这种系统需要把转发器安装在轮胎里，需要各大相关厂商拥有统一的标准，实现难度较大，所以暂时难以普及[3]。论文网 TPMS射频无线轮胎监测系统设计+电路图(2):http://www.youerw.com/tongxin/lunwen_90600.html