一種應用于輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)的信號中繼器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開一種應用于輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)的信號中繼器，與輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)的接收主機和發(fā)射機實現(xiàn)無線信號發(fā)射和接收通訊，包括接收天線、發(fā)射天線、中央處理器CPU、發(fā)射芯片、接收芯片、第一濾波器、第二濾波器和電源模塊，接收天線接收輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)射機發(fā)射的信號通過第二濾波器濾波后發(fā)送至接收芯片，接收芯片和發(fā)射芯片均與中央處理器CPU雙向連接，發(fā)射芯片的信號經(jīng)過第一濾波器濾波后，通過發(fā)射天線向輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)的接收主機發(fā)送出來；電源模塊為上述各模塊供電。本方案中的接收與發(fā)射鏈路分開并且使用不同工作頻率的設(shè)計，有效地提高了信號中繼器的接收靈敏度，同時接收主機的誤碼率顯著下降，系統(tǒng)的整體性能得以有效提升。
【專利說明】—種應用于輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)的信號中繼器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)(TPMS)，具體涉及應用于輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)中的信號中繼器。
【背景技術(shù)】
[0002]輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)(Tire Pressure Monitoring System, TPMS),通過采用無線射頻通信的胎壓傳感單元和胎壓監(jiān)測單元，實現(xiàn)了對輪胎壓力的實時監(jiān)控。TPMS系統(tǒng)中，信號中繼器作為一種無線接收與發(fā)射功能并存的信號轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，在早期產(chǎn)品的設(shè)計中使用收發(fā)一體的芯片就可以實現(xiàn)它的功能，其電路結(jié)構(gòu)簡單成本低廉；同時收發(fā)頻率相同，對于接收主機來說信號處理就相對簡單。
[0003]目前的TPMS信號中繼器，應用在輪胎較多、車體較長的大車上時，其弊端也就很明顯地體現(xiàn)出來。一是，使用收發(fā)一體芯片就意味著接收與發(fā)射使用同一高頻電路和同一天線，在電路設(shè)計中為了平衡收發(fā)的性能，就必須以降低接收靈敏度為代價，這使得收發(fā)的性能都打了折扣，不能發(fā)揮到最佳狀態(tài)。二是，收發(fā)使用相同頻率時，在主機接收信號中繼器信號的同時容易受到發(fā)射機同頻信號的干擾，提高了誤碼率。
實用新型內(nèi)容
[0004]因此，針對上述的問題，本實用新型提出一種應用于輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)的信號中繼器，對其電路結(jié)構(gòu)進行改進，在不降低接收靈敏度的前提下，提高平衡收發(fā)的性能，同時降低誤碼率，從而解決現(xiàn)有技術(shù)之不足。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案是，一種應用于輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)的信號中繼器，與輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)的接收主機和發(fā)射機實現(xiàn)無線信號發(fā)射和接收通訊，包括接收天線、發(fā)射天線、中央處理器CPU、發(fā)射芯片、接收芯片、第一濾波器、第二濾波器和電源模塊，接收天線接收輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)射機發(fā)射的信號通過第二濾波器濾波后發(fā)送至接收芯片，接收芯片與中央處理器CPU雙向連接，中央處理器CPU與發(fā)射芯片雙向連接，發(fā)射芯片的信號經(jīng)過第一濾波器濾波后，通過發(fā)射天線向輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)的接收主機發(fā)送出來；電源模塊為上述各模塊供電。第一濾波器和第二濾波器均為帶通濾波器。收、發(fā)鏈路均使用了帶通濾波器，其作用是:對于發(fā)射端來說，濾波器可以抑制發(fā)射芯片自身產(chǎn)生的倍頻信號，避免其從天線發(fā)射出去影響了接收端的靈敏度，同時也避免了對外部空間的頻譜干擾；對于接收端來說，濾波器可以有效抑制外部環(huán)境的帶外雜散信號，加強了信號中繼器的穩(wěn)定性和可靠性。
[0006]進一步的，所述電源模塊包括第一線性穩(wěn)壓器LD0、第二線性穩(wěn)壓器LD0、第三線性穩(wěn)壓器LDO和DC/DC電源，所述DC/DC電源通過第一線性穩(wěn)壓器LDO連接至中央處理器CPU，所述DC/DC電源通過第二線性穩(wěn)壓器LDO連接至發(fā)射芯片，所述DC/DC電源通過第三線性穩(wěn)壓器LDO連接至接收芯片。
[0007]進一步的，所述接收天線接收信號的頻率與發(fā)射天線發(fā)射信號的頻率不同，即采用雙頻工作模式。例如，發(fā)射天線發(fā)射信號的頻率是431.505MHz，接收天線接收信號的頻率是434.020MHz，該工作模式使得信號中繼器與接收主機通信時避免了發(fā)射機產(chǎn)生的同頻信號干擾，提高了 TPMS系統(tǒng)整體接收性能。
[0008]本實用新型通過上述電路結(jié)構(gòu)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點:
[0009]1、本方案中的信號中繼器使用雙頻工作模式，發(fā)射端工作頻率為431.505MHz，與接收主機的接收頻率相同；接收端工作頻率為434.020MHz，與發(fā)射機發(fā)射頻率相同。這種模式使信號中繼器與接收主機通信時避免了發(fā)射機產(chǎn)生的同頻信號干擾，提高了 TPMS系統(tǒng)整體接收性能；
[0010]2、本方案中的接收與發(fā)射鏈路分開設(shè)計，并各自使用不同的天線，雙方互不干擾，收發(fā)芯片的性能都可以做到最佳狀態(tài)，提高了整體性能。中央處理器CPU、接收芯片、發(fā)射芯片分別用獨立的線性穩(wěn)壓器LDO進行供電，降低了收發(fā)端相互的干擾；實現(xiàn)了收發(fā)同步進行，不再丟失實時數(shù)據(jù)。
[0011]總之，本方案中的接收與發(fā)射鏈路分開并且使用不同工作頻率的設(shè)計，有效地提高了信號中繼器的接收靈敏度，同時接收主機的誤碼率顯著下降，系統(tǒng)的整體性能得以有效提升。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型的信號中繼器的原理框圖。
【具體實施方式】
[0013]現(xiàn)結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型進一步說明。
[0014]參見圖1，本實用新型的一種應用于輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)的信號中繼器，與輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)的接收主機和發(fā)射機實現(xiàn)無線信號發(fā)射和接收通訊，包括接收天線、發(fā)射天線、中央處理器CPU、發(fā)射芯片、接收芯片、第一濾波器、第二濾波器和電源模塊，接收天線接收輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)射機發(fā)射的信號通過第二濾波器濾波后發(fā)送至接收芯片，接收芯片與中央處理器CPU雙向連接，中央處理器CPU與發(fā)射芯片雙向連接，發(fā)射芯片的信號經(jīng)過第一濾波器濾波后，通過發(fā)射天線向輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)的接收主機發(fā)送出來；電源模塊為上述各模塊供電。其中，所述電源模塊包括第一線性穩(wěn)壓器LD0、第二線性穩(wěn)壓器LD0、第三線性穩(wěn)壓器LDO和DC/DC電源，所述DC/DC電源通過第一線性穩(wěn)壓器LDO連接至中央處理器CPU,所述DC/DC電源通過第二線性穩(wěn)壓器LDO連接至發(fā)射芯片，所述DC/DC電源通過第三線性穩(wěn)壓器LDO連接至接收芯片。
[0015]第一濾波器和第二濾波器均為帶通濾波器。收、發(fā)鏈路均使用了帶通濾波器，其作用是:對于發(fā)射端來說，濾波器可以抑制發(fā)射芯片自身產(chǎn)生的倍頻信號，避免其從天線發(fā)射出去影響了接收端的靈敏度，同時也避免了對外部空間的頻譜干擾；對于接收端來說，濾波器可以有效抑制外部環(huán)境的帶外雜散信號，加強了信號中繼器的穩(wěn)定性和可靠性。
[0016]另外，所述接收天線接收信號的頻率與發(fā)射天線發(fā)射信號的頻率不同，即采用雙頻工作模式。例如，發(fā)射天線發(fā)射信號的頻率是431.505MHz，接收天線接收信號的頻率是434.020MHz ο
[0017]上述信號中繼器實現(xiàn)原理是，接收端(接收天線、第二濾波器和接收芯片)接收到輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)射機的無線信號后，經(jīng)中央處理器CPU先解調(diào)再調(diào)制成另一頻率，再由發(fā)射端(發(fā)射芯片、第一濾波器和發(fā)射天線)發(fā)射到輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)的接收主機。
[0018]目前市面上使用了同頻收發(fā)的設(shè)計方案，存在這樣的缺陷，在接收主機處于正常接收狀態(tài)時，由于發(fā)射機產(chǎn)生的信號頻率與信號中繼器發(fā)射頻率相同，產(chǎn)生的同頻干擾使得接收主機的誤碼率明顯增加。本方案中的信號中繼器使用雙頻工作模式，發(fā)射端工作頻率為431.505MHz,與接收主機的接收頻率相同；接收端工作頻率為434.020MHz，與發(fā)射機發(fā)射頻率相同。這種模式使信號中繼器與接收主機通信時避免了發(fā)射機產(chǎn)生的同頻信號干擾，提高了 TPMS系統(tǒng)整體接收性能。
[0019]目前為了降低成本，使用收發(fā)一體的射頻芯片的方案，利用相同的鏈路和天線進行接收與發(fā)射，這種方案的缺陷是，為了平衡整體性能，設(shè)計時必須在一定程度上犧牲芯片接收端的靈敏度，應用時即達不到最佳的性能效果；另外發(fā)射的時候必須要停止接收，這樣容易丟失實時的數(shù)據(jù)?，F(xiàn)有方案的收發(fā)一體不同，本方案中接收鏈路與發(fā)射鏈路分開，分別對數(shù)據(jù)信號進行調(diào)制與解調(diào)，并且各自使用不同的天線，這種雙天線的設(shè)計與收發(fā)使用同根天線的設(shè)計相比，提高了接收端的靈敏度。而且在發(fā)射端增加的濾波器可以減小發(fā)射信號的帶外雜散，降低其對接收端和外部空間環(huán)境的干擾。
[0020]本方案中的接收與發(fā)射鏈路分開且使用雙天線，同時使用不同工作頻率的設(shè)計，有效地提高了信號中繼器的接收靈敏度，同時接收主機的誤碼率顯著下降，系統(tǒng)的整體性能得以有效提升。
[0021]盡管結(jié)合優(yōu)選實施方案具體展示和介紹了本實用新型，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本實用新型的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細節(jié)上可以對本實用新型做出各種變化，均為本實用新型的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種應用于輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)的信號中繼器，與輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)的接收主機和發(fā)射機實現(xiàn)無線信號發(fā)射和接收通訊，其特征在于:包括接收天線、發(fā)射天線、中央處理器CPU、發(fā)射芯片、接收芯片、第一濾波器、第二濾波器和電源模塊，接收天線接收輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)射機發(fā)射的信號通過第二濾波器濾波后發(fā)送至接收芯片，接收芯片與中央處理器CPU雙向連接，中央處理器CPU與發(fā)射芯片雙向連接，發(fā)射芯片的信號經(jīng)過第一濾波器濾波后，通過發(fā)射天線向輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)的接收主機發(fā)送出來；電源模塊為上述各模塊供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應用于輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)的信號中繼器，其特征在于:所述第一濾波器和第二濾波器均為帶通濾波器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的應用于輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)的信號中繼器，其特征在于:所述電源模塊包括第一線性穩(wěn)壓器LDO、第二線性穩(wěn)壓器LDO、第三線性穩(wěn)壓器LDO和DC/DC電源，所述DC/DC電源通過第一線性穩(wěn)壓器LDO連接至中央處理器CPU，所述DC/DC電源通過第二線性穩(wěn)壓器LDO連接至發(fā)射芯片，所述DC/DC電源通過第三線性穩(wěn)壓器LDO連接至接收芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的應用于輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)的信號中繼器，其特征在于:所述接收天線接收信號的頻率與發(fā)射天線發(fā)射信號的頻率不同。
【文檔編號】H04B1/50GK203747816SQ201420034351
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年1月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月21日
【發(fā)明者】莫錦應 申請人:世紀鴻進（廈門）電子科技有限公司