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橡塑技术与装备（塑料） CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT (PLASTICS)

统的设计。天线作为 TPMS 系统中重要的器件之一， 福州大学 , 2010.
[2] 王剑平 . 煤矿井下无线传感器网络原型系统设计 [D]. 哈尔滨 ：
天线接收的好坏直接影响到胎压信号的监测。
哈尔滨工程大学 , 2008.
本文采用了微带天线的设计方法，在不改变工作 [3] 杨鹏 . 基于无线传感器网络的智能家电系统设计 [D]. 湘潭 ：
频率的情况下把读写器天线做的尽可能的小，这样适 湘潭大学 , 2014.
[4] 司红江 . 基于粒子群智能的无线传感器网络覆盖控制技术研究
合把读写器放在驾驶室里而不会占用太大的空间，满
[D]. 北京 ：北京邮电大学 , 2016.
足车主对汽车的舒适和美观。通过学习 HFSS 软件，
[5] 李彦岑 . 无线传感器网络数据感知节点与接入汇聚技术研究
利用 HFSS 对设计天线的回波损耗 S 11 进行仿真。在设 [D]. 南京 ：东南大学 , 2006.
计中对天线的各个参量尺寸大小进行仿真分析，最终 [6] 赵洪鹏 . 基于 433M 星型低功耗无线传感器网络的实现与拓扑
优化 [D]. 武汉 ：华中科技大学 , 2016.
得到在 433 MHz 处 S 11 最小的天线。这个过程需要对
[7] 蔡媛媛 . 无线传感器网络云端管理系统的设计与搭建 [D]. 南
各个参数进行不断地修改再仿真，最终是一步步的仿 京 ：南京邮电大学 , 2018.
真分析得到性能最优越的天线。但是得到的天线方向 [8] 吴春香 . 无线传感器网络中的目标跟踪和节能算法研究 [D].
南京 ：南京邮电大学 , 2018.
性不是很理想，在查阅相关文献后，通过采用双层接
[9] 汪晨 . 无线传感器网络定位精度优化方法研究 [D]. 南京 ：南
地板来增强天线的辐射增益效果，通过接入匹配电路 京邮电大学 , 2018.
后，达到方向性良好的无线射频读写器接收天线。 [10] 王硕 . 基于 BPSDV-Hop 的无线传感器网络节点定位算法研
究 [D]. 长春 ：东北林业大学 , 2018.

参考文献 ：
[1] 王钦 . 基于 ZigBee 无线传感器网络的研究与应用 [D]. 福州 ：

Design of microstrip antenna for tire pressure monitoring system based
on HFSS software

Kang Yong

(Yulin Hanting Chemical Technology Development Co., Ltd., Yulin 718100, Shaanxi, China)
Abstract: This article describes the design of the RF reader used in the tire pressure monitoring system,
Its main purpose is to monitor the pressure of the car tire in real time. In case of abnormal tire pressure,
alarm prompt shall be given in time to improve safety factor and prevent tire blowout. HFSS-High Frequency
Structure Simulator is the main software used in the design of antenna in this paper. It is a three-dimensional
structure electromagnetic simulation software developed by Ansoft. HFSS provides a simple and intuitive
design window, which is similar to the friendly interface of Windows. It can calculate S11 parameters and full
wave electromagnetic field of any shape. HFSS has a powerful processor, which can calculate all kinds of
antenna parameters, such as gain, directivity, far-field pattern profile, 3D pattern and 3dB broadband. There
are many versions of FSS, the latest one is Ansoft HFSS 15.0, but the most popular one is Ansoft HFSS 13.0. In this
paper, the design method of microstrip antenna is adopted, which makes the antenna of the reader as small
as possible without changing the working frequency, so that the reader can be placed in the cab without
taking up too much space, so as to meet the comfort and beauty of the car owners.
Key words: tire pressure monitoring; safety factor; antenna design; passive TPMS; antenna structure
（R-03）

·28· 第 45 卷 第 22 期