Brevet FR2678777A1 — publié le 19930108

La présente invention concerne un dispositif pour donner à une antenne d'émission réception fonctionnant dans la bande de fréquence 27-28 MégaHertz (MHz) l'apparence et les dimensions d'une antenne courante de radiotéléphone fonctionnant dans des bandes de fréquence beaucoup plus élevées (200, 400, 900 MHz). Elle concerne aussi une variante de ce dispositif pour permettre le fonctionnement simultané de l'antenne dans la bande de fréquence 27-28 MHz et dans une 2ème bande de fréquence quelconque. Cette 2ème bande peut être, par exemple la bande FM 88-108 MHz ou l'une des bandes radiotéléphoniques en 400 MHz, RADIOCOM 2000 ou S.F.R. Ces exemples sont donnés à titre indicatif et ne sont pas limitatifs y compris pour la première bande de fréquence qui peut peut être également différente de 27-28 MHz. Cette antenne, objet de l'invention, est particulièrement destinée aux mobiles (voitures, camions, bateaux, etc..) pour les utilisateurs de CB radios et radioamateurs. On sait que la longueur théorique d'une onde radioélectrique émise est liée à sa fréquence par la relation L = 300.000 / F ou 300.000 est la vitesse de la lumière en Km/sec, L la longueur d'onde en mm et F la fréquence en MHz. On sait aussi qu'on obtient le fonctionnement le plus simple d'une antenne en lui donnant une longueur égale au quart de sa longueur d'onde. C'est ainsi que la longueur d'onde pour CB radio 27 MHz est de 11,11 mètres et pour le radiotéléphone 400 MHz de 75 cm. Il en résulte que la longueur d'une antenne quart d'onde pour CB radio est de 2,77 mètres et celle pour radiotéléphone 400 MHZ de 18,75 cm. Si l'antenne pour radiotéléphone est éffectivement utilisée sur les véhicules avec sa longueur calculée d'environ 18 cm, l'antenne pour CB radio ne fait jamais 2,77 m de haut sur un mobile, ce qui serait naturellement impraticable. Suivant une technique bien connue des électroniciens, quand, pour une fréquence donnée, on raccourcit une antenne, on la rend capacitive et elle est désaccordée. Pour réaccorder l'antenne raccourcie, il faut lui mettre une self calculée en série. C'est ainsi qu'en CB radio, les antennes usuelles qui font de l'ordre de 90 cm à 1,50 m de haut possèdent à leur base, dans un boitier approprié, une self rétablissant leur fonctionnement normal. Il s'avère que nombre d'automobilistes utilisateurs de CB radios souhaitent avoir une antenne CB petite et discrète, ressemblant, si possible, à une antenne de radiotéléphone. Une antenne typique de radiotéléphone, décrite sur la Fig 1, possède une partie contante (BASE) vissée sur le toit du véhicule ou sur un pied magnétique et de forme tronconique ou hexagonale ou une combinaison des deux et dont la hauteur n' exèdre pas 50 mm. Sur cette base vient se visser le fouet d'antenne proprement dit (4) dont la longueur dépend de la fréquence. La base se compose extérieurement généralement d'une rondelle d'appui et d'étanchéité (1), d'un écrou métallique ou plastique (2) et d'un soufflet de plastique souple (3). Cette base est surmontée du fouet vissé (4) dont il existe de nombreuses variantes suivant les fréquences sur lesquelles l'antenne doit être accordée. Le dispositif de la présente invention permet d'obtenir une antenne accordée sur la fréquence 27-28 MHz ayant la forme et les dimensions de l'antenne radiotéléphone usuelle de la fig 1, en introduisant dans la base, sous une forme miniature, le système de correction nécessaire au raccourcissement de l'antenne. La fig 2 montre la réalisation de l'invention. Dans l'écrou (2) qui fait environ 15 mm de haut, est logé un mandrin en matière isolante (5) autour duquel est bobinée une self (6) permettant de compenser l'effet capacitif du raccourcissement de l'antenne. Cette self, qui fait environ 10 mm de haut et 14 mm de diamètre, est constituée de plusieurs tours de fil de cuivre émaillé d'un diamètre variant de 0,18 à 0,40 mm, le nombre de tours variant de 35 à 20 en fonction de la longueur de l'antenne que l'on veut obtenir et qui est jugée commercialement la plus adaptée au goût des utilisateurs. La hauteur et le diamètre de la self, le diamètre du fil émaillé et le nombre de tours ne sont donnés que comme ordre de grandeur et ne sont pas limitatifs. Le mandrin (5) comportant la self (6) assure en outre la liaison mécanique entre la partie supérieure (7) et la partie inférieure (8) qui vient se visser sur le pied traversant le toit du véhicule ou sur l'embase magnétique par l'intermédiaire du taraudage (9). Les deux parties (7) et (8) sont en laiton. L'extrémité supérieure du fil émaillé de la self (6) est soudée sur la partie supérieure (7) et l'extrémité inférieure sur la partie inférieure (8) ce qui assure la liaison électrique. L'écrou extérieur (2) en matière isolante avant les dimensions et la forme extérieure exactes de l'antenne pour radiotéléphone renforce égalementla résistance mécanique de l'ensemble. La partie supérieure (7) est habillée d'un petit soufflet (3) en matière plastique souple identique en tous points à ceux utilisés dans les antennes de radiotéléphone. L'extrémité filetée de la partie supérieure (7) reçoit le fouet (4) dont la longueur est fonction de la valeur de la self (6) incluse dans la base. La partie supérieure (7) est en laiton recuit et sa forme présente un amincis (11) semez/ lui donnant la possibilité d'être légèrement cintrée (45fla max). Ceci permet de modifier la direction du fouet (4) selon son implantation sur le toit du véhicule de telle sorte que si elle pointe vers l'avant, elle puisse être courbée vers l'arrière. La variante de l'invention permettant de privilègier une autre fréquence tout en conservant son bon fonctionnement en 27-28 MFiz est obtenue de la fanon suivante la partie inférieure (8) de l'antenne est prolongée par un cylindre (1D) entrant dans la partie supérieure (7) et séparée d'elle par le mandrin isolant (5). Cette réalisation forme un condensateur pouvant avoir une infinité de valeurs en fonction de la dimension de chacune des parties. Selon le schéma électrique équivalent représenté par la fig 3, pour une fréquence FI donnée (plus élevée que 27-28 MHz) ce condensateur présente un passage électrique mais par contre un arrêt pour la fréquence plus basse de 27-28 MHz qui est obligée de traverser la self donc d'accorder l'antenne comme dans le montage précedent. Dans ce cas, iI est possible d'utiliser la même antenne pour la CB radio et le radiotéléphone par exemple. L'antenne ainsi conçue doit avoir une résistance mécanique suffisante pour supporter non seulement le vent dû à la vitesse de déplacement des voitures les plus rapides mais aussi tous les chocs intrants à son emplacement. Par exemple parking bas de plafond, brosse des laveurs automatiques, etc... C'est pourquoi l'écrou (?) renforce la résistance mécanique de l'empilage des pièces (5), t7) et (8) en possèdant une collerette s'appuvant sur la partie (7) et en se vissant sur la partie (8). F?\/NE)IQ/NIONS 1) Dispositif pour donner à une antenne fonctionnant dans la bande 2728 MHz l'aspect et la dimension d'une antenne de radiotéléphone fonctionnant dpns une bande de fréquence beaucoup plus élevée (400 MHz par exemple) Ce dispositif est caractérisé en ce qu'une self miniature (6) est bobiné sur un mandrin isolant (5) et introduite dans l'écrou (2) à la base de l'antenne permettant de corriger l'effet capacitif dû à la réduction de la longueur de l'antenne. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractèrisé en ce que le mandrin (5) assure la liaison mécanique entre la partie supérieure (7) de la base de l'antenne et la partie inférieure (8) de la meme base. 3) Dispositif selon les revendications précédentes caractérisé en ce que l'écrou (2) renforce la résistance mécanique de l'ensemble en liant la partie (7) avec la partie (8). 4) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la partie supérieure (7) est dans un métal ductile (laiton recuit de préférence) et comprend une partie amincie (11) pour pouvoir la cintrer et donner une certaine orientation au brin (4). 5) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'écrou (2) est prolongé par un soufflet (3) en matière isolante souple habillant la partie supérieure (7). 6) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'antenne peut être accordée sur 2 fréquences différentes en utilisant un condensateur formé par un cylindre (10) prolongeant la partie (8) et entrant dans la partie (7) et séparé d'elle par l'isolant du mandrin (5).