Brevet FR2801728A1 — publié le 20010601

présente invention concerne les systèmes de communication basse fréquence par couplage magnétique et plus particulièrement les antennes d'émission de champ magnétique pour véhicule automobile. Cette invention est plus particulièrement destinée aux systèmes d'accès véhicule et/ou au démarrage mains libres. Dans le cas particulier où les antennes de ce genre sont intégrées au véhicule, elles sont généralement fixées aux montants de portière, à la console intérieure, au coffre intérieur ou au barreau d'éclairage de la plaque d'immatriculation arrière. En variante, cette antenne pourrait être incorporée dans un badge identifiant dudit système d'accès mains libres. Dans la demande de brevet français n' 2 753 570, on a décrit une antenne inductive constituée d'une longueur de câble torsadé multibrins, dont les extrémités des brins sont reliées brin à brin de manière à former des spires connectées en série. Selon cette demande de brevet, l'antenne ainsi réalisée est montée sur le pourtour d'une portière d'automobile. Cette antenne présente des inconvénients. D'une part, la réalisation de ces spires nécessite un connecteur comportant un circuit imprimé sur lequel les brins sont soudés un à un, ce qui signifie qu'il faut un nombre important de soudures ; d'autre part, le montage de cette antenne sur son support est assez malaisé. Dans le brevet européen n' 780 027, on a décrit une bobine formant antenne, pour une carte à puce, dont les enroulements sont formés par des rubans conducteurs minces disposés de manière parallèle sur une bande de support flexible non conductrice, de façon que la première extrémité d'un ruban conducteur donné soit, à chaque fois, reliée de manière électroconductrice à la seconde extrémité d'un ruban conducteur adjacent, la bande de support présentant des pliures de façon à former un polygone lorsque les extrémités des rubans conducteurs sont reliées, chaque pliure étant à chaque fois réalisée 180' environ, de manière que les enroulements de l'antenne soient situés approximativement dans le même plan. Toutefois, la réalisation de cette antenne nécessite d'effectuer plusieurs pliages et de relier en quinconce les extrémités des différents rubans conducteurs, ce qui signifie qu'il faut un nombre important de soudures. L'invention a pour but d'éliminer les inconvénients précités et de proposer une antenne émettrice de champ magnétique pour 'hicule automobile, dont la fabrication et le montage sur son support soient simplifiés. A cet effet, l'invention a pour objet une antenne émettrice de champ magnétique pour véhicule automobile, constituée d'une bobine à plusieurs spires, chaque spire étant formée de pistes électroconductrices sensiblement planes sur un support diélectrique non conducteur, caractérisée par le fait que lesdites pistes sont imprimées en spirale sur le support, sans pliure. Dans une forme de réalisation particulière, les pistes sont réparties au moins deux plans distincts parallèles d'un support diélectrique a au moins une couche, la spire interne et/ou externe de chaque enroulement de pistes conductrices contenu dans l'un desdits plans parallèles étant reliée à la spire interne ou externe de l'enroulement de pistes conductrices contenu dans un plan adjacent, la liaison entre lesdits enroulement s'effectuant à travers l'épaisseur d'une couche du support. Avantageusement, l'extrémité libre de la spire interne d'un enroulement contenu dans un plan donné est reliée à l'extrémité libre de la spire interne de l'enroulement dans un plan adjacent, par l'intermédiaire d'un trou métallisé traversant l'épaisseur de la couche de support intercalaire. Selon une autre caractéristique, les spires des enroulements contenus dans deux plans parallèles adjacents sont décalées les unes par rapport autres, de façon qu'une spire d'un enroulement chevauche l'espace intercalaire entre deux spires adjacentes de l'enroulement contenu dans l'autre plan, pour diminuer les capacités parasites qui pourraient se former entre les spires contenues dans deux plans adjacents. Dans une première forme de réalisation, le support est en matériau flexible, par exemple avec une épaisseur d'environ 0,5 mm. Dans ce on peut prévoir que le support flexible présente, une face, une couche ou une feuille adhésive pour le collage ladite antenne sur pièce non plane du véhicule, par exemple un montant de portière, un barreau d'éclairage de la plaque d'immatriculation arrière, la console intérieure, ou le coffre intérieur du véhicule. Bien entendu, les pistes conductrices imprimées sur leur support sont recouvertes d'un film ou d'une couche de protection. Dans une autre variante, le support est en matériau rigide, par exemple en résine époxy. Selon encore une autre caractéristique, l'antenne est couplée à système d'émission basse fréquence pour un couplage magnétique distance entre ladite antenne émettrice et une bobine réceptrice. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci, apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative détaillée qui va suivre de plusieurs modes de réalisation de l'invention, donnés uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence au dessin schématique annexé. Sur ce dessin : - la figure 1 est une vue schématique de dessus d'un véhicule automobile pouvant être équipé de l'antenne selon l'invention ; - la figure 2 est une vue schématique d'un premier mode de réalisation de l'antenne selon l'invention, contenue dans un seul plan ; - la figure 2A est une vue partielle, analogue à la figure 2, selon une variante de réalisation ; - la figure 3 est une vue en coupe d'une antenne selon un second mode de réalisation de l'invention, contenue dans deux plans parallèles ; la figure 4 est une vue analogue à la figure 3, mais suivant une variante de réalisation. Sur la figure 1, on a représenté un véhicule automobile V qui peut être équipé d'une antenne selon l'invention, par exemple au niveau des montants de portes 1, à l'intérieur de l'habitacle H, sur la console intérieure, à l'intérieur du coffre C ou sur le barreau d'éclairage de la plaque d'immatriculation arrière 2. Comme visible sur la figure 2, l'antenne est constituée d' pluralité de pistes électroconductrices, par exemple en cuivre, forment ensemble une spirale. En l'espèce, les pistes sont constituées des brins rectilignes disposés à angle droit, pour former une bobine à section rectangulaire. A titre d'exemple, une bobine peut présenter neuf spires, pour une largeur de 88 mm et une longueur de 149 mm, si l'antenne doit être intégrée dans un montant de portière 1 ou à l'intérieur du coffre C, et une dimension de 48 mm pour 275 mm si l'antenne doit être intégrée dans la console intérieure ou dans le barreau d 1 éclairage de la plaque d'immatriculation arrière 2. Chaque spire SI, S2 ... Sn, n étant un nombre entier, comporte, sur figure 2, quatre brins disposés respectivement à angle droit pour former sensiblement un rectangle, chaque brin d'une spire ayant une longueur inférieure au brin parallèle de la spire adjacente, en partant de l'extérieur vers l'intérieur de l'antenne, d'une distance égale à environ deux fois l'espace intercalaire e entre deux pistes en cuivre. La spire la plus externe SI a son extrémité libre qui est reliée une première borne 3, et la spire la plus interne Sn a son extrémité libre reliée à une deuxième borne 4. Les bornes 3 et 4 et les spires de l'antenne sont collées sur un support diélectrique S flexible ou rigide. Avec ce type 'antenne, il est possible d'obtenir une inductance faible, par exemple de l'ordre d'une dizaine de #tH, et une faible résistance, de l'ordre de quelques ohms. Par exemple, les bornes 3 et 4 précitées peuvent être reliées aux broches 5 et 6 d'un connecteur 7 qui peut être relié aux bornes d'un amplificateur, pour un circuit d'émission basse fréquence. L'émetteur peut ainsi générer un courant assez fort, sans que l'antenne soit accordée. La broche 6 forme un pont au-dessus des pistes de l'antenne. Lorsque le support est flexible, il est possible de disposer une feuille auto-adhésive sur l'une des faces du support diélectrique, afin de coller l'antenne sur une pièce non plane intégrée au véhicule V, l'antenne épousant alors la forme de ladite pièce, ce qui permet, lorsque la pièce est métallique, de positionner l'antenne à une distance constante de ladite pièce métallique. On peut, ainsi, mieux maîtriser l'influence des parties métalliques du véhicule vis à vis des paramètres électriques de l'antenne. Cette antenne a également un diagramme de rayonnement en champ magnétique moins directif que des antennes bobinées classiques à noyau en ferrite. Les broches 5 et 6 peuvent être fixées aux bornes 3 et par soudure, agrafage, collage conducteur ou autre. Dans la variante de la figure 2A, un segment de piste 8 est imprimé sur support S, avec un plot 9, 10 à chaque extrémité, de façon que le plot 9 soit relié par un pont de fil conducteur gainé 11 la borne 4 précitée, le plot 10 soit relié au connecteur 7 par une broche 12 et la borne 3 soit reliée au connecteur 7 par la broche 5 précitée. En se 'férant maintenant à la figure 3, on voit que l'antenne est constituée d'une pluralité de spires SI à Sn disposées sur les deux faces du support diélectrique S. Sur une première face du support S sont disposées, par exemple, trois spires SI à S3, dont la spire la plus externe SI présente à son extrémité libre une première borne 13 sur la périphérie du support S. Sur l'autre face du même support S, sont disposées trois autres spires S4 à Sn superposées aux trois spires précédentes et dans un plan parallèle. La spire la plus externe Sn est reliée par une piste imprimée 15 à un trou métallisé 16 qui traverse l'épaisseur du support flexible S, de façon à déboucher sur l'autre face dudit support, au voisinage mais espacé de la première borne 13. La deuxième borne 14 est prévue au niveau dudit trou métallisé 16 de façon que les deux bornes 13 et 14 soient toutes les deux sur la même face du support, sans pont au-dessus des spires de l'antenne. Les deux spires les plus internes S3 et S4 de chaque côté du même support S sont reliées électriquement par un trou métallisé 17 traversant l'épaisseur du support S, à la verticale des extrémités libres des deux spires S3 et S4. Avec une telle construction, il est possible, pour une surface donnée d'un support S, de disposer moins de spires de chaque côté du support, et ainsi de libérer un plus grand espace libre à l'intérieur des enroulements de l'antenne, ce qui permet d'augmenter le champ magnétique produit par l'antenne. La surface libre est identifiée sur la figure 3 par l'écartement d de deux brins opposés de la même spire interne S3 ou S4. En alternance, il est possible de disposer un plus grand nombre de spires sur le même support, de chaque côté de celui- ci. En variante, on pourrait prévoir un support multi-couches à plusieurs couches superposées, les spires étant disposées sur les différents plans situés à l'interface entre les différentes couches du support, ce qui permettrait d'obtenir une antenne sur plusieurs plans parallùles. Dans la variante illustrée sur la figure 4, les spires S4 à Sn dessous d'un support rigide S' sont décalées par rapport aux spires à S3 du dessus du même support S, de façon que les spires chevauchent mutuellement. Par exemple, la spire S2 de largeur chevauche ' la fois l'espace intercalaire e entre deux spires sur le dessous du support S', ainsi qu'une partie des deux spires situées de part et d'autre de cet espace intercalaire e. Ainsi, on peut diminuer les capacités parasites qui pourraient se former entre les spires situées de part et d'autre de l'épaisseur du support S'. Dans ce cas, la piste 18 reliant la spire Sn au trou métallisé 16 est plus longue. Bien entendu, la liaison électrique entre les spires situées dans différents plans peut être quelconque et n'est pas limitée à un trou métallisé Les bornes 13 et 14 peuvent être reliées à un amplificateur, comme clest le cas pour l'antenne de la figure 2. REVENDICATIONS 1 - Antenne émettrice de champ magnétique pour véhicule automobile (V), constituée d'une bobine à plusieurs spires (SI à Sn), chaque spire étant formée de pistes électroconductrices sensiblement planes sur un support diélectrique non conducteur (S, S'), caractérisée par le fait que lesdites pistes sont imprimées en spirale sur le support, sans pliure. 2 - Antenne selon la revendication 1, caractérisée par fait que les pistes sont réparties sur au moins deux plans distincts parallèles d'un support diélectrique (S, S') à au moins une couche, la spire interne (S3) et/ou externe de chaque enroulement de pistes conductrices contenu dans un desdits plans parallèles étant reliée à la spire interne (S4) ou externe de l'enroulement de pistes conductrices contenu dans un plan adjacent, la liaison entre lesdits enroulement s'effectuant à travers l'épaisseur d'une couche du support. 3 - Antenne selon la revendication 2, caractérisée par fait que l'extrémité libre de la spire interne (S3) d'un enroulement contenu dans un plan donné est reliée à l'extrémité libre de la spire interne (S4) de l'enroulement dans un plan adjacent, par l'intermédiaire d'un trou métallisé ( traversant l'épaisseur de la couche de support (S, S') intercalaire. 4 - Antenne selon la revendication 2 ou 3, caractérisée par le fait que les spires des enroulements contenus dans deux plans parallèles adjacents sont décalées les unes par rapport aux autres, de façon qu'une spire d'un enroulement chevauche l'espace intercalaire (e) entre deux spires adjacentes de l'enroulement contenu dans l'autre plan. 5 - Antenne selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que le support (S) est en matériau flexible, par exemple avec une épaisseur d'environ 0,5 mm. 6 - Antenne selon la revendication 5, caractérisée par le fait que le support flexible (S) présente, sur une face, une couche ou une feuille adhésive pour le collage de ladite antenne sur une pièce non plane du véhicule, par exemple un montant de portière (1), un barreau d 1 éclairage de la plaque d'immatriculation arrière (2), la console intérieure (H) , ou le coffre intérieur (C) du véhicule (V). 7 - Antenne selon l' des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait que le support (S') en matériau rigide, par exemple en résine époxy. 8 - Antenne selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée par le fait que les pistes conductrices imprimées sur leur support (S, S') sont recouvertes d'un film ou d'une couche de protection. 9 - Antenne selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée par le fait que l'antenne est couplée à un système d'émission basse fréquence pour un couplage magnétique à distance entre ladite antenne émettrice et une bobine réceptrice.