Brevet FR2736227A1 — publié le 19970103

ANTENNE POUR PROGRAMMER UN REPONDEUR D'IDENTIFICATION Cette invention se rapporte à une antenne et à un système pour sortir un signal pour programmer un répondeur d'identification passif, et en particulier, à une antenne pour émettre un signal vers un répondeur d'identification passif et pour recevoir le signal émis en retour par le répondeur d'identification passif lorsque le répondeur d'identification est blindé.10 Les systèmes de répondeur d'identification et de dispositif à balayage sont bien connus dans la technique. A titre d'exemple, le Brevet U.S. n 5 250 944 décrit un système pour recevoir un signal en provenance d'un répondeur d'identification passif qui comprend une sonde15 pour émettre un signal de' source primaire ayant une première fréquence et pour recevoir un signal en provenance du répondeur d'identification ayant une seconde fréquence. La sonde comprend une antenne incluant un bobinage de source primaire pour émettre le signal de20 source primaire. Le bobinage de source primaire comprend un bobinage secondaire et un bobinage primaire enroulé autour du bobinage secondaire. Le bobinage secondaire est accordé pour entrer en résonance à la première fréquence. Un récepteur est prévu pour piloter le bobinage primaire25 à la première fréquence. Ce système a été satisfaisant, cependant, il souffre d'un défaut en ce qu'il est incapable d'envoyer et de recevoir, de façon précise, des signaux en provenance d'un répondeur d'identification passif situé à l'intérieur d'un logement partiellement30 blindé, tel qu'une canule d'acier utilisée dans le marquage des animaux. Les répondeurs d'identification passifs sont largement utilisés pour identifier des animaux, que ce soit un troupeau de bestiaux, des animaux de compagnie,35 ou bien pour une utilisation lors d'expériences de laboratoire. Une façon commode pour fixer le répondeur d'identification passif à l'animal est d'injecter le répondeur d'identification sous la peau de l'animal en utilisant une canule. Pour empêcher toute infection à l'animal, la canule et le répondeur d'identification sont stérilisés et parviennent à l'utilisateur sous emballage stérile, le répondeur d'identification étant stocké dans une position prête à l'éjection à l'intérieur de la canule. La canule doit être faite à partir de matières approuvées par la FDA (Food and Drug Administration), telles que l'acier inoxydable, à cause du contact avec les tissus de l'animal. L'acier inoxydable agit comme un blindage contre les ondes magnétiques qui sont utilisées pour programmer les répondeurs d'identification passifs.15 En conséquence, le répondeur d'identification ne peut pas être programmé ou lu de manière précise tout en étant dans la canule. Par conséquent, les antennes de source primaire de la technique antérieure sont seulement capables de programmer le répondeur d'identification soit20 avant que le répondeur d'identification ne soit placé dans la canule, soit après que le répondeur d'identification a été éjecté de la canule dans l'animal hôte. En conséquence, le répondeur d'identification ne peut pas être programmé et vérifié avant l'insertion à25 l'intérieur de l'animal. En conséquence, l'utilisateur, qui implante les répondeurs d'identification dans un grand nombre d'animaux, ne peut pas programmer rapidement chacun des répondeurs d'identification avant l'insertion, mais il doit plutôt insérer le répondeur d'identification30 à l'intérieur de l'animal et ensuite programmer le répondeur d'identification et analyser le répondeur d'identification en tant que vérification d'une programmation correcte. C'est un processus consommateur de temps qui ne permet pas d'effectuer un contrôle de35 qualité immédiatement avant l'insertion. Par conséquent, un système efficace, capable d'émettre un signal pour programmer un répondeur d'identification et capable de recevoir un signal pour lire le répondeur d'identification programmé, tandis que le répondeur d'identification est à l'intérieur d'un environnement partiellement blindé, est proposé par la présente invention. D'une manière générale, selon la présente invention, un ensemble formant antenne comprend une tige non métallique comportant une fente formée à l'intérieur. Un ensemble formant antenne de source primaire est enroulé autour de la tige, de manière coaxiale par rapport à la fente. La fente est proportionnée pour recevoir une canule en son sein et pour positionner la canule de sorte qu'un répondeur d'identification positionné à l'intérieur de la canule soit disposé de façon que les forces EMF (forces électromotrices) produites par l'ensemble formant source primaire soient coaxiales au bobinage de l'ensemble formant source primaire et au bobinage contenu20 à l'intérieur du répondeur d'identification. L'ensemble formant source primaire est formé de deux bobinages, un bobinage primaire et un bobinage secondaire. Le bobinage secondaire est accordé à la fréquence d'excitation du bobinage primaire et possède25 une résonance naturelle à la fréquence d'excitation du bobinage primaire. En conséquence, le bobinage primaire a seulement besoin d'être piloté par une fraction d'une onde d'impulsion de rapport cyclique permettant la résonance à l'intérieur du bobinage secondaire de30 totalement entrer en résonance pour la partie restante du cycle, donnant un signal de source primaire de cycle complet. Un bobinage de réception est monté sur la tige et est disposé au niveau d'un point zéro par rapport au champ produit par l'ensemble formant antenne de source35 primaire pour recevoir des signaux produits par le répondeur d'identification. Par conséquent, un objectif de la présente invention est de proposer un système amélioré pour l'émission et la réception de signaux vers et en provenance d'un répondeur5 d'identification passif. Un autre objectif de la présente invention est de proposer une antenne capable de programmer un répondeur d'identification qui est à l'intérieur d'un environnement partiellement blindé.10 Encore un autre objectif de la présente invention est de proposer une antenne de réception capable de recevoir un signal émis par un répondeur d'identification situé dans un environnement partiellement blindé. Encore d'autres objectifs et avantages de l'invention vont en partie être évidents et vont en partie être manifestes à partir de la description. Par conséquent, l'invention comprend les particularités de structure, de combinaison d'éléments et d'agencement d'éléments, lesquelles vont être expliquées20 dans la suite du document. Pour une meilleure compréhension de l'invention, on se référera à la description qui va suivre lorsqu'elle est prise en relation avec les dessins annexés, dans lesquels:25 la figure 1 est une vue en coupe d'un ensemble formant antenne construit selon la présente invention; et la figure 2 est une vue en plan de dessus de l'ensemble formant antenne de la figure 1 représentant les bobinages de l'antenne en pointillés. On se réfère aux figures 1 et 2 dans lesquelles on propose un ensemble formant antenne globalement désigné par la référence numérique 10. Une carte à circuit imprimé 12 supporte une tige 14. La tige 14 est formée35 avec une fente 16 à l'intérieur. La tige 14 est formée avec une partie centrale 18 disposée entre une bride 20 et une base 22. Un ensemble formant bobinage de source primaire, globalement désigné par la référence numérique 24, est disposé sur la tige 14 autour de la partie centrale 18. L'ensemble formant bobinage de source primaire 24 comprend un bobinage secondaire de source primaire 26 et un bobinage primaire de source primaire 28. Le bobinage secondaire 26 est formé avec un seul fil métallique enroulé autour de la partie centrale 18 pour former un bobinage coaxial et centré par rapport à la fente 16. Le fil métallique du bobinage secondaire de source primaire 26 est relié, par l'intermédiaire de la carte à circuit imprimé 12, à un connecteur de carte de circuit imprimé 30, à des circuits de pilotage de source primaire qui sont connus dans la technique à partir du Brevet U.S. n 5 250 944, lequel est incorporé par référence dans ce document comme s'il était totalement décrit dans ce document. Le bobinage secondaire 26 peut être recouvert d'une couche de ruban électrique pour maintenir en place le bobinage secondaire 26. Le bobinage primaire 28 est enroulé autour du bobinage secondaire 26 pour être coaxial au bobinage secondaire 26. Le bobinage primaire de source primaire 28 a sensiblement un peu plus25 d'enroulements que le bobinage secondaire de source primaire 26, formant un inducteur élévateur de tension à deux étages. Dans un mode de réalisation servant d'exemple, le rapport du nombre de spires du bobinage primaire 28 sur le bobinage secondaire 26 est d'environ 1 sur 17. Le bobinage primaire 28 et le bobinage secondaire 26 sont formés de fil à brins isolés (dit fil de Litz). Le bobinage secondaire de source primaire 26 est accordé pour entrer en résonance à la même fréquence que celle35 qui est sortie par le bobinage primaire de source 6 primaire 28. Cela a pour conséquence un couplage inductif pour une antenne d'émission ayant un Q (facteur de qualité) très élevé. En accordant étroitement la fréquence de résonance du bobinage secondaire de source 5 primaire 26 à la fréquence de sortie du bobinage primaire de source primaire 28, cela accorde étroitement le bobinage secondaire 26 qui fonctionne comme un bobinage de source primaire à Q élevé. Cela a pour conséquence un émetteur à champ magnétique à haut rendement et économe en énergie. En conséquence, le bobinage secondaire 26 possède une résonance naturelle, la fréquence de signal de source primaire à sortir par l'ensemble formant bobinage de source primaire 24. Le bobinage primaire 28 a seulement15 besoin d'être piloté par une fraction d'une onde d'impulsion de rapport cyclique à la fréquence de source primaire permettant la résonance avec le bobinage secondaire 26 de librement entrer en résonance pour le restant du cycle, donnant un signal de source primaire de20 cycle complet. L'ensemble formant bobinage de source primaire 24 délivre une énergie magnétique dans une direction représentée par la boucle A, dont une partie passe par la fente 16, en étant sensiblement parallèle à la fente 16.25 Une rainure 32 est formée à l'intérieur de la base 22 de la tige 14. Un bobinage de réception 34 est disposé à l'intérieur de la fente 32 au niveau d'une position zéro du champ magnétique produit par l'ensemble formant bobinage de source primaire 24. Le bobinage de réception30 est enroulé dans le même sens que le bobinage de source primaire. En conséquence, le signal de source primaire produit par l'ensemble formant bobinage de source primaire 24 n'interfère pas avec la réception des signaux par le bobinage de réception 34. Le bobinage de réception35 34 est un bobinage enroulé autour d'une tige de ferrite, comme on le sait dans la technique. Un ensemble formant aiguille, globalement désigné par la référence numérique 40, comprend une canule (aiguille) 42 ayant une ouverture de sortie 43 et une ouverture d'entrée (non représentée). Une butée en plastique 45 est moulée autour de l'ouverture d'entrée de l'aiguille 42. Un répondeur d'identification 44 est disposé à l'intérieur de la canule 42 par une insertion par pression. Le répondeur d'identification 44 comprend10 une puce à circuit intégré 48 et un bobinage d'antenne de répondeur d'identification 46, comme on le sait dans la technique. Un capuchon 50 est disposé sur l'extrémité de sortie 43 de la canule 42. Le capuchon 50 est proportionné pour former un ajustement par pression avec la fente 16 de sorte que la fente 16 maintient l'ensemble formant aiguille 40 en place lorsqu'il est disposé à l'intérieur de la tige 14. Quand l'ensemble formant aiguille 40 est positionné à l'intérieur de la fente 16, l'énergie électromagnétique produite par l'ensemble formant bobinage de source primaire 24 va être coaxiale à la fois au bobinage de répondeur d'identification 46 et à l'ensemble formant bobinage de source primaire 24. L'ensemble formant bobinage de source primaire est accordé à l'aiguille25 métallique située dans le centre de l'ensemble formant bobinage de source primaire 24. Le répondeur d'identification est situé à l'intérieur de la canule 42, maintenu en place par le capuchon de plastique 50 et en ajustement par pression avec la fente 16. Quand30 l'ensemble formant bobinage de source primaire 24 est excité, l'énergie magnétique passe par le centre de l'inducteur et par l'ouverture 43 de l'ensemble formant aiguille 40, excitant le bobinage 46 du répondeur d'identification 44. En réalisant des lignes EMF35 coaxiales à la fois au bobinage de répondeur 8 d'identification et aux bobinages de source primaire, il est possible de programmer un répondeur d'identification avec le blindage d'une canule. On voit ainsi que les objectifs précédemment mentionnés, parmi ceux rendus évidents à partir de la description précédente, sont atteints, de manière efficace, et, étant donné que certains changements peuvent être apportés à la structure précédente sans s'écarter de l'esprit et de l'étendue de l'invention, on10 considère que toute la matière contenue dans la description précédente et représentée dans les dessins annexés doive être interprétée comme étant représentative et non limitative. Bien que l'invention ait été particulièrement montrée et décrite en se référant à un mode de réalisation préféré de celle-ci, il sera compris aisément par les personnes expérimentées dans cette technique que des modifications dans la forme et dans des détails peuvent être effectuées sans sortir de l'esprit ni du20 domaine de l'invention. REVENDICATIONS 1. Ensemble formant antenne (10) pour programmer un répondeur d'identification passif (44), caractérisé en ce qu'il comprend un bobinage d'antenne de répondeur d'identification (46) dans un logement partiellement blindé (42), comprenant: une tige (14); un ensemble formant bobinage de source primaire (24) incluant au moins un premier bobinage monté autour de ladite tige (14); et ladite tige (14) ayant une fente (16) en son sein conçue pour recevoir ledit logement partiellement blindé (42) pour positionner ledit bobinage d'antenne de répondeur d'identification (46) à l'intérieur de ladite tige (14) de sorte que ledit bobinage d'antenne de répondeur d'identification (46) soit aligné, de façon coaxiale, avec ledit ensemble formant bobinage de source primaire (24). 2. Ensemble formant antenne (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit ensemble formant bobinage de source primaire (24) comprend un bobinage secondaire (26) enroulé autour de ladite tige (14) et un bobinage primaire (28) enroulé autour dudit bobinage secondaire (26). 3. Ensemble formant antenne (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite tige (14) est faite d'une matière non métallique. 4. Ensemble formant antenne (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend, de plus, un bobinage de réception (34), ledit bobinage de30 réception (34) étant disposé sur ladite tige (14) au niveau d'une position zéro par rapport audit ensemble formant bobinage de source primaire (24). 5. Ensemble formant antenne (10) pour programmer un répondeur d'identification passif (44), caractérisé en ce qu'il comprend un bobinage d'antenne de répondeur O10 d'identification (46) dans un logement partiellement blindé (42), comprenant: une tige (14); un ensemble formant bobinage de source primaire (24) incluant au moins un premier bobinage monté autour de ladite tige (14); ladite tige (14) ayant une fente (16) en son sein conçue pour recevoir ledit logement partiellement blindé (42) et étant faite d'une matière non métallique et ladite fente (16) étant conçue pour positionner ledit répondeur d'identification (44) à l'intérieur de ladite tige (14) de sorte que ledit bobinage d'antenne de répondeur d'identification (46) soit aligné avec ledit ensemble formant bobinage de source primaire (24); ledit ensemble formant bobinage de source primaire (24) incluant un bobinage secondaire (26) enroulé autour de ladite tige (14) et un bobinage primaire (28) enroulé autour dudit bobinage secondaire (26); et un bobinage de réception (34), ledit bobinage de réception (34) étant disposé sur ladite tige (14) au niveau d'une position zéro par rapport audit ensemble formant bobinage de20 source primaire (24). 6. Procédé de programmation d'un répondeur d'identification (44) possédant un bobinage d'antenne de répondeur d'identification (46) quand le répondeur d'identification (44) est placé à l'intérieur d'un25 logement partiellement blindé (42), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de placement dudit répondeur d'identification (44) à l'intérieur d'un ensemble formant antenne de programmation (10), l'ensemble formant antenne de programmation (10) possédant au moins un premier30 bobinage, et d'orientation du logement partiellement blindé (42) à l'intérieur de l'ensemble formant antenne de programmation (10) de sorte que le bobinage d'antenne de répondeur d'identification (46) soit aligné, de façon coaxiale, avec le premier bobinage de l'ensemble formant35 antenne de programmation (10).