Brevet FR2702091A1 — publié le 19940902

"Antenne d' émission" La présente invention a d'une manière générale pour objet une antenne d'émission du type de celle mise en oeuvre par exemple pour le pilotage de certains appareils fixes. Ces antennes d'émission mettent usuellement en oeuvre un fil métallique, soit isolément, soit développé à plat, par exemple sous la forme d'une piste sur un circuit imprimé. La présente invention a d'une manière générale pour objet une antenne d'émission de directivité accrue et présentant en outre d'autres avantages. Cette antenne d'émission, qui est du genre mettant en oeuvre un fil métallique, est d'une manière générale caractérisée en ce que ce fil métallique est bobiné suivant un volume de forme globalement tronconique, dit ci-après par simple commodité volume de base, avec, dans ce volume de base, au moins, une masse directive en matériau de propagation d'onde électromagnétique. Par exemple, suivant une forme de réalisation possible, le fil métallique est bobiné sur un noyau, qui définit son volume de base, et qui forme la masse directive qui lui est associée. Mais, préférentiellement, il est noyé dans la masse directive elle-même, par exemple par surmoulage, cette masse directive s'étendant alors non seulement à l'intérieur de son volume de base mais encore à l'extérieur de celui-ci. Quoi qu'il en soit, la masse directive tridimensionnelle, et en pratique en forme de cornet, ainsi mise en oeuvre assure avantageusement une diminution du lobe d'émission, au bénéfice de la directivité, le rayonnement se faisant essentiellement par sa section droite de sortie. En outre, lorsque le fil métallique y est noyé, elle conduit avantageusement, notamment aux fréquences élevées, à une minimisation de l'effet de peau. Préférentiellement, également, le fil métallique de l'antenne d'émission suivant l'invention comporte un point de reprise auquel est raccordé un condensateur variable, en sorte que celles de ses spires qui sont en deçà forment de manière avantageusement intégrée un filtre d'accord avec ce dernier. L'antenne d'émission suivant l'invention est ainsi avantageusement susceptible d'être calée sur une bande d'émission étroite centrée sur la fréquence fondamentale à émettre. Elle est en outre ainsi avantageusement susceptible d'être adaptée en impédance tant à l'amplificateur de puissance auquel elle fait suite qu'au milieu ambiant, en l'espèce l'air, assurant la propagation de l'onde électromagnétique qu'elle rayonne. Préférentiellement, enfin, grâce à la masse directive tridimensionnelle qu'elle comporte, l'antenne d'émission suivant l'invention peut avantageusement porter extérieurement par elle-même, si désiré, certains au moins des composants qui lui sont associés et/ou les moyens d'alimentation nécessaires à la desserte de ceux-ci. Elle constitue ainsi avantageusement une unité autonome. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins schématiques annexés sur lesquels la figure 1 est une vue en perspective d'une antenne d'émission suivant l'invention ; la figure 2 en est une vue en coupe transversale, suivant la ligne II-II de la figure 1 la figure 3 est un bloc diagramme illustrant la mise en oeuvre de cette antenne d'émission ; la figure 4 est une vue en coupe transversale qui, analogue à celle de la figure 2, se rapporte à une variante de réalisation. Tel qu'illustré sur ces figures, l'antenne d'émission 10 suivant l'invention met en oeuvre, de manière connue en soi, un fil métallique 11. Soit 12E le brin d'entrée de ce fil métallique 11, et soit 125 son brin de sortie. Suivant l'invention, entre son brin d'entrée 12E et son brin de sortie 12S le fil métallique 11 est bobiné suivant un volume de base V1 de forme globalement tronconique, avec, dans ce volume de base V1, au moins, une masse directive 14 en matériau de propagation d'onde électromagnétique. Dans la forme de réalisation plus particulièrement représentée sur les figures 1 et 2, la masse directive 14 ne s'étend qu'à l'intérieur du volume de base V1, en formant en quelque sorte un noyau sur lequel le fil métallique 11 est bobiné. En outre, dans cette forme de réalisation, la section droite du volume de base V1 du fil métallique 11 est globalement quadrangulaire. En pratique, elle est essentiellement rectangulaire, en n'étant éventuellement carrée que ponctuellement, soit à l'une des extrémités de la masse directive 14, soit dans la partie courante de celle-ci. Quoi qutil en soit, l'antenne d'émission 10 suivant l'invention se présente ainsi sous la forme d'une plaquette dont les faces principales 15 sont trapézoïdales. Elle a donc elle-même globalement une forme de cornet plat. Soit E l'épaisseur de cette plaquette, L1 sa longueur, L2 sa largeur du côté du brin d'entrée 12E du fil métallique 11, et L3 sa largeur du côté du brin de sortie 12S de celui-ci. Dans la forme de réalisation representée sur les figures 1 et 2, la largeur L2 est égale à l'épaisseur E, en sorte que la section droite d'entrée 16E correspondante de la masse directive 14 est carrée, cependant que la largeur L3 est un multiple de la largeur L2 précédente, et donc de l'épaisseur E, en sorte que la section droite de sortie 16S correspondante de la masse directive 14 est rectangulaire. En outre, dans cette forme de réalisation, la section droite d'entrée 16E de la masse directive 14 est en deçà des brins d'entrée 12E du fil métallique 11, et sa section droite de sortie 16S est au-delà du brin de sortie 12S de celui-ci. Préférentiellement, le matériau de propagation d'onde électromagnétique constitutif de la masse directive 14 est un matériau à permabilité magnétique élevée. Il s'agit par exemple de fer carbonyle de qualité haute fréquence, c'est-à-dire de fer pur. Ainsi qu'on le sait, ce matériau se présente sous la forme de poudre dont chaque grain est isolé, et sa mise en oeuvre se fait par compression. Ainsi qu'on le sait, également, il s'agit d'un matériau dont la permabilité magnétique varie peu, et linéairement, en fonction de la température, et dont le rendement est élevé. Préférentiellement, également, le fil métallique 11 est bobiné suivant un pas logarithmique, en sorte que la distance séparant les unes des autres ses spires successives augmente avec le rang de celles-ci. En pratique, le nombre de ces spires est réduit. Par exemple, pour la constitution d'une antenne d'émission 10 centrée sur la fréquence fondamentale Fo suivante Fo = 224,5 MHz huit spires suffisent entre le brin d'entrée 12E et le brin de sortie 12S. Conjointement, de bons résultats ont été constatés avec une masse directive 14 répondant aux dimensions suivantes E = 3 mm L1 = 50 mm L2 = 3 mm L3 = 15 mm Mais, bien entendu, ces valeurs numériques ne sont données ici qu'à titre indicatif, et elles ne doivent en rien être considérées comme limitatives de l'invention. Préférentiellement, et tel que schématisé sur la figure 3, le fil métallique 11 comporte, par exemple par soudure, un point de reprise 18 auquel est raccordé un condensateur variable 19, en sorte que celles, 20, de ses spires qui sont en deçà de ce point de reprise 18 forment avec ce condensateur variable 19 un filtre d'accord 22. Autrement dit, il est tiré parti des premières spires 20 du fil métallique 11 pour constituer avec le condensateur variable 19 un tel filtre d'accord 22, et celui-ci est ainsi avantageusement au moins pour partie intégré à l'ensemble. Par exemple, le nombre des spires 20 concernées est égal à trois. Mais, comme précédemment, cette valeur numérique ne doit en rien être considérée comme limitative de l'invention. Tel que schématisé sur la figure 3, et de manière connue en soi, l'antenne d'émission 10 suivant l'invention reçoit sur le brin d'entrée 12E de son fil métallique 11 le signal à émettre, en provenance d'un oscillateur 23, et via par exemple un amplificateur de puissance 24 et un condensateur de coupure 25. Les dispositions correspondantes sont bien connues par elles-mêmes, et ne relevant pas de la présente invention, elles ne seront pas décrites plus en détail ici. Le condensateur variable 19 permet de centrer sur la fréquence fondamentale requise la bande d'émission étroite définie par le filtre d'accord 22. La section de sortie 16S de la masse directive 14 forme conjointement la zone rayonnante. Du fait de la forme globalement tronconique, et, plus précisément, en l'espèce, en tronc de pyramide, du volume de base V1 du fil métallique 11, il y a un couplage parfait entre le bobinage, créateur du champ électromagnétique, que forme ce fil métallique 11, et la masse directive 14 assurant le rayonnement de ce champ électromagnétique. Dans la forme de réalisation, préférentielle, représentée sur la figure 4, le fil métallique 11 est noyé dans la masse directive 14, celle-ci s'étendant non seulement à l'intérieur de son volume de base V1 mais encore à l'extérieur de celui-ci. En pratique, dans cette forme de réalisation, la masse directive 14 s'étend suivant un volume hors tout V2 homothétique du volume de base V1 du fil métallique 11. Autrement dit, l'antenne d'émission 10 suivant l'invention se présente encore sous la forme d'une plaquette dont les faces principales 15 sont trapézoïdales. Préférentiellement, enfin, et notamment lorsque, comme indiqué, la masse directive 14 est en fer carbonyle, l'antenne d'émission 10 suivant l'invention porte extérieurement par elle-même certains au moins des composants qui lui sont associés, tels que, par exemple, l'oscillateur 23 et l'amplificateur de puissance 24. Par exemple, ces composants sont répartis sur l'une au moins des faces principales 15. Dans la forme de réalisation représentée, ils sont tous implantés sur l'une de ces faces principales 15, tandis que l'autre de celles-ci porte les moyens d'alimentation 26, tels que piles ou batteries par exemple, nécessaires à leur desserte. Les circuits correspondants peuvent par exemple être obtenus par sérigraphie ou par photogravure. Ils peuvent également être rapportés par collage. Les techniques correspondantes étant bien connues par elles-mêmes, elles ne seront pas décrites ici. I1 en est de même en ce qui concerne la technique nécessaire pour l'extension de la masse directive 14 au-delà du volume de base V1 du fil métallique 11. Cette extension peut en effet résulter par exemple d'un surmoulage direct du fil métallique 11 dans cette masse directive 14, ou encore résulter d'une réalisation en deux couches, un enrobage de masse directive 14 étant rapporté sur un bobinage de fil métallique 11 déjà en place sur un noyau de masse directive 14. La présente invention ne se limite d'ailleurs pas aux formes de réalisation décrites et représentées, mais englobe toute variante d'exécution. REVENDICATIONS 1. Antenne d'émission, du genre mettant en oeuvre un fil métallique, caractérisée en ce que ledit fil métallique (11) est bobiné suivant un volume de base (V1) de forme globalement tronconique, avec, dans ledit volume de base (V1), au moins, une masse directive (14) en matériau de propagation d'onde électromagnétique. 2. Antenne d'émission suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le fil métallique (11) est noyé dans la masse directive (14), celle-ci s'étendant non seulement à l'intérieur de son volume de base (V1), mais encore à l'extérieur de celui-ci. 3. Antenne d'émission suivant la revendication 2, caractérisée en ce que la masse directive (14) s'étend suivant un volume hors tout (V2) homothétique du volume de base (V1) du fil métallique (11). 4. Antenne d'émission suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la section droite du volume de base (V1) du fil métallique (11) est globalement quadrangulaire, en sorte qu'elle se présente sous la forme d'une plaquette dont les faces principales (15) sont trapézoïdales. 5. Antenne d'émission suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la masse directive (14) est en fer carbonyle. 6. Antenne d'émission suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le fil métallique (11) est bobiné suivant un pas logarithmique. 7. Antenne d'émission suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le fil métallique (11) comporte un point de reprise (18) auquel est raccordé un condensateur variable (19) en sorte que celles (20) de ses spires qui sont en deçà forment un filtre d'accord (22) avec ce dernier. 8. Antenne d'émission suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle porte extérieurement par elle-même certains au moins des composants (23, 24) qui lui sont associés. 9. Antenne d'émission suivant les revendications 4 et 8, prises conjointement, caractérisée en ce que lesdits composants (23, 24) sont répartis sur l'une au moins de ses faces principales (15). 10. Antenne d'émission suivant la revendication 9, caractérisée en ce que son autre face principale (15) porte les moyens d'alimentation (26) nécessaires à la desserte desdits composants (23, 24).