Brevet FR2775128A1 — publié le 19990820

La présente invention concerne une antenne miniaturisée à Impédance maitrisée. Cette antenne peut être très petite par rapport à la longueur d'onde. Son Impédance caractéristique est obtenue quelle que soit sa valeur. L'antenne selon l'invention est constituée d'au moins deux éléments rayonnants excités par une capacité localisée, une seconde capacité étant mise directement entre les deux brins rayonnants de l'antenne. Cette capa- cité permet de faire varier la fréquence d'accord de l'an- tenne. Selon un mode de réalisation préférentiel, un plan réflecteur est disposé derrière l'antenne, parallè- lement à son plan, à une distance pouvant varier suivant les performances recherchées, et, toujours, inférieure à un quart d'onde. Selon un autre mode de réalisation, l'antenne est constituée de plus de deux éléments rayonnants, au moins deux d'entre eux étant excités par une capacité qui peut être réalisée, soit directement par la ligne d'exci- tation, soit par une capacité localisée. L'antenne, selon l'invention, peut être en plaque. Dans notre cas, nous avons pris une Impédance Zc de 50f- pour faciliter les mesures, nous aurions pu prendre une toute autre Impédance, suivant les besoins. La miniaturisation des dimensions des antennes n'a d'intérêt, que pour des fréquences allant jusqu'à environ quelques centaines de MHz. La réduction des di- mensions de l'antenne conduit à une bande passante très étroite. La figure 1 représente la bande passante d'une antenne centrée sur 100 MHz, nous pouvons dire que cette bande est de quelques KHz pour un TOS de 2. La figure 2 représente l'Impédance mesurée. Les dimensions de l'antenne sont réduites dans un rapport de 10, environ. Le gain de - 2 - 1 'antenne devient très faible. La présente invention permet de mettre dette antenne très proche d'un plan réflecteur. En effet, plus on diminue la distance entre l'antenne et le réflecteur, plus la fréquence de travail augmente. Pour obtenir l'accord à la fréquence voulue, il nous suffit de régler l'antenne avec les deux capacités conformes à l'invention, cela se fait au détriment de la bande passante qui devient plus petite et dont le gain devient médiocre. Cependant, la miniaturisation permet de réaliser des systèmes dont on demande très peu de gain: voir contrôle d'accès, détecteur de présence dans les habitats, déplacements de voitures dans les parkings, etc... La possibilité de plaquer l'antenne à la dis- tance choisie du plan réflecteur permet une dissimulation de celle-ci derrière un tableau, un cadre, ou tout autre objet transparent à la propagation. La réduction des dimensions permet de travailler dans des fréquences basses, voir 40 MHz, ce qui permet de réaliser des antennes dont l'encombrement est très petit, cette réduction est modulable, voir dans un rapport de plus de 10 et plus. Nous avons réalisé plusieurs maquettes qui confirment l'invention. A titre d'exemple, nous avons réalisé une antenne dont la fréquence est très employée pour beaucoup de systèmes de protections, d'ouvertures de portes, etc... Cette antenne est réalisée sur substrat verre époxy métalisé sur les deux faces, son épaisseur est de dimension standard, soit 16/10 de mm. Sur la figure 3, les parties 3 et 4 sont les brins rayonnants de l'antenne, séparés par une fente au point 2. Nous réunissons cette fente par l'intermédiaire d'une capacité C1 entre les brins 3 et 4, ce qui nous permet de faire varier l'accord de résonance de l'antenne. Cette antenne est alimentée par une ligne point 1 (Fig. 3) - 3 d'Impédance caractéristique,sur l'autre face du circuit et raccordée par une autre capacité C2 sur le brin 4 (Fig. 3). Cette capacité peut être réalisée par le bout de la ligne d'alimentation point 1, lorsque celle- ci est de faible valeur. Le point d'entrée de l'alimentation est situé au point milieu 5 (Fig. 3) de l'antenne, car ce point est froid. En effet, lorsque nous traversons la fente, le brin 4 devient positif et le brin 3 négatif, donc au point milieu 5, les courants s'annulent, ce phénomène est connu dans l'art antérieur. Sur la figure 4 et sur la figure 5, nous cons- tatons la bonne adaptation et la bonne Impédance de cette antenne, dont les dimensions géométriques sont réduites dans un rapport de 10 en regard de la longueur d'onde. - 4- REVENDICATIONS 1 - Antenne caractérisée en ce qu'elle est constituée d'au moins deux éléments rayonnantsexcités par une capacité qui peut être réalisée, soit directement par la ligne d'excitation, soit par une capacité locali- sée, une seconde capacité est mise directement entre les deux brins rayonnants de l'antenne. Cette capacité permet de faire varier la fréquence d'accord de l'antenne. 2 - Antenne suivant la revendication 1 carac- térisée en ce qu'elle est complètée par un plan réflec- teur disposé derrière l'antenne, parallèlement à son plan, à une distance pouvant varier suivant les perfor- mances recherchées et toujours inférieures à un quart d'onde. 3 - Antenne selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle est constituée de plus de deux éléments rayonnants, au moins deux d'entre eux étant excités par une capacité qui peut être réalisée, soit directement par la ligne d'excitation, soit par une capa- cité localisée. 4 - Antenne, selon l'une ou l'autre des reven- dications précédentes, caractérisée en ce qu'elle est en plaque.