Brevet FR2606957A1 — publié le 19880520

1i 2606957 TRANSPONDEUR PASSIF La présente invention a pour objet un transpondeur passif comportant deux éléments d'antenne reliés par un composant électro- nique non linéaire et par un conducteur disposé en parallèle avec le composant électronique passif. Un tel transpondeur est décrit, par exemple, dans la demande de brevet EP-A-O 172 445. Ses deux éléments d'antenne sont constitués chacun par une plaque métallique mince ayant par exemple une forme sensiblement rectangulaire. lO Le composant électronique passif qui relie les deux éléments d'antenne est, par exemple, une diode à caractéristique courant- tension quadratique telle que la diode vendue sous le numéro 082-2835 par la société Hewlett-Packard. Un tel transpondeur est notamment destiné à être porté par une personne courant le risque d'être prise sous une avalanche. Si un tel accident arrive, cette personne peut être localisée à l'aide d'un appareil de détection adéquat amené à proximité et comportant un émetteur produisant un rayonnement électromagnétique ayant une longueur d'onde sensiblement égale au double de la longueur totale du transpondeur. Lorsqu'il est soumis à ce rayonnement électromagnétique, le transpondeur émet un deuxième rayonnement électromagnétique ayant une longueur d'onde sensiblement égale à sa longueur totale et donc sensiblement égale à la moitié de la longueur d'onde du rayonnement produit par l'émetteur. Ce deuxième rayonnement électromagnétique peut être capté par un récepteur adéquat que comporte également l'appareil de détection, ce qui permet de localiser le transpondeur et donc la personne qui le porte. Les divers composants du transpondeur forment un circuit oscil- lant dont la fréquence de résonance doit être aussi proche que possible de la fréquence du rayonnement électromagnétique émis par l'appareil de détection pour que le rendement du transpondeur, c'est-à-dire le rapport entre la quantité d'énergie qu'il émet et celle qu'il reçoit, soit élevé. 2 2606957 Or, les plaques métalliques constituant les éléments d'antenne du transpondeur forment avec le corps de la personne qui porte celui-ci un condensateur parasite dont la capacité influence la fréquence de résonance du circuit oscillant mentionné ci-dessus. Il n'est pas possible de compenser l'effet de ce condensateur parasite par un dimensionnement adéquat des autres composants du transpondeur, car sa capacité dépend directement de la distance séparant ce transpondeur du corps de la personne qui le porte, et que cette distance est variable selon que ce transpondeur est porté sur une ou plusieurs couches de vêtements. La fréquence de résonance du circuit oscillant formé par les éléments du transpondeur n'est donc pratiquement jamais égale à la fréquence du rayonnement électromagnétique émis par l'appareil de détection, et le rendement du transpondeur n'est donc pratiquement jamais optimum. En outre, ce condensateur parasite détourne vers le corps de la personne portant le transpondeur une partie de l'énergie reçue par ce dernier et une partie de l'énergie qu'il émet, ce qui provoque également une diminution du rendement du transpondeur. Un but de la présente invention est de proposer un transpondeur du genre de celui qui a été décrit ci-dessus, mais qui présente un rendement plus élevé que ce transpondeur connu. Ce but est atteint grâce au fait que chacun des éléments d'an- tenne du transpondeur selon l'invention est constitué par un ruban métallique formant dans son plan une boucle fermee entourant un espace dépourvu de tout élément métallique. Il résulte de cette caractéristique que, à dimensions égales, la capacité du condensateur formé par les éléments d'antenne et le corps de la personne portant le transpondeur est beaucoup plus faible que dans le transpondeur de l'art antérieur. La fréquence de résonance du circuit oscillant formé par les divers composants du transpondeur est donc beaucoup moins influencée par la capacité de ce condensateur parasite. Cette fréquence de résonance est donc toujours beaucoup plus proche de celle du rayon- nement électromagnétique émis par l'appareil de détection, et le rendement du transpondeur selon l'invention est donc meilleur que 3 2 2606957 celui du transpondeur connu. La quantité d'énergie transmise par ce condensateur parasite au corps de la personne portant le transpondeur selon l'invention est également diminuée, ce qui augmente encore son rendement. Il a été constaté que la forme des boucles constituant les éléments d'antenne et la forme de l'ouverture délimitée par ces éléments d'antenne, par le composant électronique passif non linéai- re et par le conducteur reliant les deux éléments d'antenne ont également une influence sur le rendement du transpondeur. Cette influence est probablement due au fait que si les impédances des divers composants du transpondeur ne sont pas au moins sensiblement égales aux points o ces composants sont connectés les uns aux autres, il en résulte des pertes d'énergie dues aux réflexions qui se produisent en ces points. Un autre but de la présente invention est de proposer un trans- pondeur dans lequel la forme des boucles constituant les éléments d'antenne et la forme de l'ouverture délimitée par ces éléments d'antenne, le composant électronique passif et le conducteur reliant les deux éléments d'antenne sont choisies de manière que le rende- ment du transpondeur soit encore amélioré. Ce but est atteint grace au fait que les boucles fermées consti- tuant les éléments d'antenne ont la forme générale de trapezes rectangles dont les petites bases sont disposées en regard l'une de l'autre et parallèlement l'une à l'autre, le composant électronique passif étant branché entre ces petites bases, et dont les côtés perpendiculaires aux bases sont alignés l'un sur l'autre et sont reliés par une portion conductrice également constituée par un ruban métallique, ayant une largeur inférieure à la largeur desdits côtés perpendiculaires aux bases et disposée de manière que son bord extérieur soit aligné sur le bord extérieur desdits côtés perpendi- culaires aux bases, et par le fait que lesdits côtés des trapèzes perpendiculaires aux bases comportent chacun une fente rectiligne s'étendant parallèlement à leur longueur, fermée du côté de la grande base et ouverte du côté de la petite base à proximité de ladite portion conductrice, ledit conducteur étant ainsi constitué par les parties des côtés des trapèzes perpendiculaires aux bases qui sont situées à l'extérieur desdites fentes et par ladite portion 4 2 2606957 conductrice, et l'espace délimité par les éléments d'antenne, le composant électronique passif et le conducteur ayant sensiblement la forme d'un T dont la barre horizontale est constituée par lesdites fentes et dont la barre verticale est constituée par l'espace séparant les petites bases entre le composant électronique passif et le conducteur. La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la des- cription qui va suivre et des dessins qui l'illustrent à titre d'exemples non limitatifs. Dans ces dessins, - la figure 1 est une vue schématique en plan d'une première forme d'exécution du transpondeur selon l'invention; et - la figure 2 est une vue schématique en plan d'une deuxième forme d'exécution du transpondeur selon l'invention. Dans sa forme d'exécution représentee à la figure 1, le trans- pondeur selon l'invention comporte deux éléments d'antenne 1 et 2 ayant une forme générale de rectangles disposés dans le prolongement l'un de l'autre. Les côtés la et 2a des éléments d'antenne 1 et 2 qui se font face sont incurvés vers l'intérieur des rectangles et reliés, à l'une de leurs extrémités, par une diode 3 qui constitue, dans cet exemple, le composant électronique non lineaire du transpondeur, et, à leur autre extrémité, par un conducteur 4. La diode 3 peut être, par exemple, une diode à caractéristique courant-tension quadratique telle que la diode vendue sous le numéro 5 082-2835 par la société Hewlett-Packard. Les côtés la et 2a des éléments d'antenne 1 et 2, la diode 3 et le conducteur 4 délimitent ainsi une ouverture centrale 5 de forme sensiblement circulaire dans cet exemple. Les éléments d'antenne 1 et 2 sont percés chacun d'une ouverture 6, respectivement 7 dont les bords sont sensiblement parallèles aux bords des éléments d'antenne 1 et 2. Ces derniers sont fabriqués en une seule pièce avec le conduc- teur 4 par découpage d'une mince feuille de métal. Ils sont ainsi constitués par un ruban métallique formant dans son plan une boucle fermee, entourant un espace dépourvu de tout élément métallique. 26069S? Les divers composants du transpondeur sont fixés sur un support en un matériau dielectrique qui n'a pas été représenté car il peut être de n'importe quelle forme. Le fonctionnement du transpondeur de la figure 1 est identique à celui du transpondeur décrit dans la demande de brevet EP-A-0 172 445 déjà mentionnée et ne sera pas expliqué à nouveau ici. Il faut toutefois relever que, à dimensions extérieures égales, la surface des parties métalliques du transpondeur selon l'inven- tion, notamment la surface des éléments d'antenne 1 et 2, est beaucoup plus faible que la surface des parties métalliques du transpondeur décrit dans la demande de brevet ci-dessus, grâce au fait que ces éléments d'antenne ont la forme générale d'une boucle fermée entourant un espace dépourvu de tout élément métallique. La capacité du condensateur parasite formé par ces éléments d'antenne 1 et 2 et le corps de la personne portant le transpondeur est donc beaucoup plus faible dans le transpondeur de la figure 1 que dans celui de l'art antérieur. Il en résulte que le rendement du transpondeur selon l'invention est plus grand que celui du transpon- deur connu, pour les raisons expliquées ci-dessus. Dans sa forme d'exécution représentée à la figure 2, le trans- pondeur selon l'invention comporte, comme le transpondeur de la figure 1, deux éléments d'antenne, désignés par 11 et 12, qui sont reliés d'une part par une diode, désignée par 13, et par un conduc- teur, désigné par 14. La diode 13 peut être du même genre que la diode 3 du transpondeur de la figure 1. Toujours comme dans le transpondeur de la figure 1, les éléments d'antenne 11 et 12 sont percés chacun d'une ouverture centrale désignée respectivement par 16 et 17. Ces éléments d'antenne 11 et 12 ont donc également la forme générale d'une boucle fermée entou- rant un espace dépourvu de tout élément métallique, ce qui donne au transpondeur de la figure 2 les mêmes avantages par rapport au transpondeur connu que dans le cas de la figure 1. Les boucles constituant les éléments d'antenne 11 et 12 ont une forme générale de trapèze rectangle. Les petites bases 11a et 12a de ces trapèzes sont disposées en regard l'une de l'autre et parallele- ment l'une à l'autre, et sont reliées par la diode 13. Les côtés 11b et 12b des trapezes que forment les éléments 6 2606957 d'antenne 11 et 12 et qui sont perpendiculaires aux bases 11a et 12a sont alignés l'un sur l'autre. Ces côtés 11b et 12b comportent chacun une fente 18, respectivement 19, qui s'allonge sur une partie de leur longueur parallèlement à cette longueur, qui est fermée du côté des grandes bases des trapèzes, et qui s'ouvre sur l'espace séparant les petites bases 11a et 12a. Le conducteur 14 est ainsi formé par les parties extérieures des côtés 11b et 12b, séparées du reste de ces côtés par les fentes 18 et 19, prolongées et reliées l'une à l'autre par une portion conductrice de liaison. Dans cette forme d'exécution, l'espace 15 délimité par les éléments d'antenne 11 et 12, la diode 13 et le conducteur 14 a donc sensiblement la forme d'un T dont la barre horizontale est consti- tuée par les fentes 18 et 19 et la barre verticale est constituée par l'espace séparant les deux petites bases 11a et 12a entre la diode 13 et le conducteur 14. Il a été trouvé que, à encombrement égal, le rendement du transpondeur de la figure 2 n'est pas sensiblement supérieur à celui du transpondeur de la figure 1, mais que ce rendement est beaucoup plus constant d'un transpondeur à l'autre que dans le cas de la figure 1. Cette dernière caractéristique représente un avantage important du transpondeur de la figure 2, car elle augmente sensi- blement la proportion des transpondeurs qui sont reconnus comme bons lors de leur contrôle final de fabrication. Il est évident que, comme les éléments correspondants du trans- pondeur de la figure 1, les éléments d'antenne 11 et 12 et le conducteur 14 du transpondeur de la figure 2 sont découpés dans une feuille métallique mince et fixés à un support en matériau diélec- trique adéquat qui n'a pas été représenté. La figure 2 représente également une variante de la forme d'exé- cution du transpondeur selon l'invention qui vient d'être décrite. Dans cette variante, les côtés 11b et 12b des éléments d'antenne 11 et 12 sont découpés en suivant les lignes dessinées en traits mixtes à la figure 2, et les parties désignées par 20 et 21 sont éliminées. Il en résulte une diminution de la surface des parties métalliques des éléments d'antenne 11 et 12, et donc une augmenta- tion du rendement du transpondeur, pour les mêmes raisons que celles qui ont été évoquées ci-dessus. 7 2 2606957 REVENDICATIONS 1. Transpondeur passif comportant deux éléments d'antenne (1, 2; 11, 12) reliés par un composant électronique passif non linéaire (3; 13) et par un conducteur disposé en parallèle avec le composant électronique passif (3; 13), caractérisé par le fait que chacun des éléments d'antenne (1, 2; 11, 12) est constitué par un ruban métal- lique formant dans son plan une boucle fermée entourant un espace (6, 7; 16, 17) dépourvu de tout élément métallique. 2. Transpondeur passif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdites boucles ont la forme générale de trapèzes lO rectangles dont les petites bases (11a, 12a) sont disposées en regard l'une de l'autre et parallèlement l'une à l'autre, ledit composant électronique (13) étant branché entre ces petites bases (11la, 12a), et dont les côtés perpendiculaires aux bases (11b, 12b) sont alignés l'un sur l'autre et sont reliés par une portion conductrice également constituée par un ruban métallique, ayant une largeur inférieure à la largeur desdits côtés perpendiculaires aux bases (11b, 12b) et disposée de manière que son bord extérieur soit aligné sur le bord extérieur desdits côtés perpendiculaires aux bases (11b, 12b), et par le fait que lesdits côtés des trapèzes perpendiculaires aux bases (11b, 12b) comportent chacun une fente rectiligne (18, 19) s'étendant parallèlement à leur longueur, fermée du côté de la grande base et ouverte du côté de la petite base (11a, 12a) à proximité de ladite portion conductrice, ledit conducteur (14) étant ainsi constitué par les parties des côtés des trapèzes perpendiculaires aux bases (11b, 12b) qui sont situées à l'extérieur desdites fentes (18, 19) et par ladite portion conductrice, et l'espace 15 délimité par les éléments d'antenne (11, 12), le compo- sant électronique passif (13) et le conducteur (14) ayant sensible- ment la forme d'un T dont la barre horizontale est constituée par lesdites fentes (18, 19) et dont la barre verticale est constituée par l'espace séparant les petites bases (11a, 12a) entre le compo- sant électronique passif (13) et le conducteur (14).