Brevet FR2806535A1 — publié le 20010921

Le développement des moyens de radiocommunication mobile nécessite l'emploi de plusieurs antennes correspondant chacune à une fréquence. On peut en énumérer quelques unes. Pour l'auto radio, les Grandes Ondes (GO) et la modulation de fréquence (FM) sont regroupées dans la même antenne accordée généralement sur la bande 108 MHz (FM) car il est impossible de l'accorder en GO puisque elle devrait alors avoir plus de 300 m de hauteur. Vient ensuite le radiotéléphone, désormais 900 MHz ou en 1,8 GHz ou d'autres fréquences proches. On peut également utiliser la CB radio en 27 MHz et le GPS en 1,5 GHz. Il existe également le 400 et, dans un futur proche, le 2,5 GHz. On conçoit facilement que la multiplication des fréquences a incité les constructeurs automobiles et les professionnels des antennes à rechercher des antennes multifréquences. Ces antennes multifréquences sont basés sur le meure principe bien connu (fig. 1) : une première partie (1), à partir du socle (2), correspond à la fréquence la plus élevée F1. A l'extrémité de cette première antenne, on dispose un filtre f1 (3) (circuit bouchon) qui ne permet pas le passage de l'énergie électrique correspondant à la fréquence F1, mais laisse passer toutes les fréquences inférieures. On dispose dessus de ce circuit bouchon une seconde antenne (4) dont la longueur, additionnée de la première (éventuellement corrigée par le circuit bouchon f1 ) résonne à fréquence F2, plus petite que FI. Au sommet de cette antenne on un nouveau filtre f2 (5) qui stoppe la fréquence F2 mais laisse passer les fréquences inférieures. peut multiplier ainsi les montages. Ce principe est théorique et la pratique les montages peuvent être différents dans la mesure ou certains filtres par exemple- peuvent commencer dès le pied de l'antenne. Mais la caractéristique conunune de toutes les antennes multifréquences est que les signaux recueillis ou émis aux différentes fréquences arrivent au pied de l'antenne par une ligne commune (6). Or il faut les séparer pour les faire parvenir aux appareils correspondants : les uns vers l'autoradio, les autres vers le téléphone, les troisièmes vers la CB radio, etc.... On met alors un séparateur (7), dispositif de filtres électroniques multiples ayant une entrée -l'antenne multiple- et plusieurs sor ties correspondant chacune à un appareil déterminé, par exemple une sortie (8) l'autoradio et une sortie (9) pour le radio téléphone. Ce séparateur est logé soit sous le toit du véhicule (10), au pied de l'antenne, soit directement dans le socle (2) l'antenne et, dans ce cas, les multiples sorties, avec leurs câbles et connecteurs correspondants, sortent sous le toit du véhicule à travers le système de fixation de l'antenne. Ce séparateur, bien qu'obligatoire dans la conception des antennes multi- fréquences actuelles, présente plusieurs inconvénients 1 ) Plus les fréquences sont élevées, plus les composants électroniques (actifs passifs) entrant dans la composition des circuits qui les traitent doivent être de grande qualité. C'est pourquoi un bon séparateur traitant des fréquences de radiotélé phone égales ou supérieures au Giga hertz est coûteux. 2 ) Le traitement des signaux reçus ou émis à travers les filtres du séparateur affaiblissent nécessairement. En particulier, en ce qui concerne l'autoradio, la ré ception des Grandes Ondes sur une antenne nécessairement non accordée est extrê mement faible. La moindre manipulation de ce signal à travers les filtres de ce sépa rateur nécessite donc une ré-amplification. On voit alors que le prix et la complexité d'un tel séparateur s'accroît par la quasi nécessité de l'adjonction d'un amplificateur pour l'autoradio. 3 ) L'amplificateur ajouté au séparateur demande une alimentation électrique. Le +12 Volt doit donc être amené dans le séparateur, soit par le cable de liaison de l'autoradio qui doit être conçu spécialement, soit par un fil +12 V, allant sous le toit, à l'emplacement de l'antenne, d'ou encore une complication pour constructeur au tomobile. C'est pourquoi l'objet de la présente invention est de supprimer le sépara teur et tous ses inconvénients par l'emploi d'une antenne multifréquences séparant directement les fréquences en son sein. Cette antenne (fig. 2) se compose essentiellement d'une antenne tradition nelle pour autoradio : un socle (2) est fixé sur le toit de la voiture et raccordé à l'autoradio par son câble traditionnel(11), ce socle est surmonté fouet usuel ac cordé en FM (12), muni ou non à son pied d'un ressort surmoulé ou selon le désir du constructeur ou de l'utilisateur. Autour de ce fouet et isolé électriquement de ce dernier par la fibre de verre le composant ou tout autre isolant s'il métallique, on dispose une deuxième antenne (13) accordée sur la fréquence du radiotéléphone. Se lon une variante connue, cette 2e` antenne peut être elle-même bi ou multifréquences et résonner, par exemple - et sans que cet exemple soit limitatif - sur les fréquences des 2 radiotéléphones 900 MHz GSM et 1,8GHz PCN. Cette 2e` antenne (13) com porte son propre câble de raccordement (14) qui descend le long de l'antenne princi pale et, traversant le socle, débouche sous le toit du véhicule et se raccorde au télé phone par la liaison d'usage. Du côté de l'antenne (13) (fig. 3), la tresse de masse (15) de ce câble (14) peut se raccorder toit (10) du véhicule pour former un plan de sol et son âme (16) à cette 2e` antenne (13), ou bien cette 2e' antenne peut être de type dipôle (fig. 4) c'est-à-dire comporter une partie (17) raccordée à l'âme (16) et une autre (18) à la masse (15) du câble (14). Dans une variante(fig. 5), cette 2è' antenne (13), au lieu d'être à l'extérieur du brin principal (12) résonnant en FM, peut être à l'intérieur d'un ressort (19) au pied de ce brin (12) isolé électriquement raccordé au câble coaxial (14) traversant le pied et allant vers le radiotéléphone. Dans une 2e` variante (fig. 6), l'antenne principale (12) de l'autoradio peut être une antenne raccourcie c'est-à-dire entièrement ou partiellement bobinée autour d'un brin isolant (20). La 2e' antenne (1 peut être à l'extérieur de cette première antenne ou partiellement ou entièrement bobinée en même temps que la première tout en restant isolée électriquement ou, encore à l'intérieur de la première antenne bobi née. Ces montages, dans tous les cas, donnent 2 antennes électriquement séparées bien que physiquement réunies. Un surmoulage plastique dissimulera avantageuse ment la seconde dans la première. Sous toit du véhicule, il y aura bien 2 sorties (11 et 14) entièrement séparées sans point commun. De la sorte, les signaux pour l'autoradio et particulièrement le signal Grandes Ondes ne sont pas dégradés. L'antenne est peu coûteuse du fait que réalisation peut se faire en grande série sans l'adjonction de composant électronique actif ou passif. L'utilisation d'un amplifica teur est inutile ainsi que l'arrivée du 12 au pied de l'antenne. Enfin un montage préférentiel le suivant (fig.7) : sur le fouet autoradio (12) composé d'un fil métallique (21) enrobé dans une résine chargée de fibres de verre (22), on enfile 2 cylindres conducteurs (17 et 18) de diamètre et de longueur appropriés pour former l'antenne radiotéléphone (13). Dans la résine (22) on a creusé une rainure (23) permettant d'y loger câble (14) de liaison au radiotéléphone. L'âme (16) de ce câble (14) est relié au (17) tandis que la tresse de masse (15) l'est au tube (18). Enfin, pour pouvoir échanger le complet comprenant les 2 antennes (12 et 13), la base de ce brin (non représentée) peut être composée de connecteurs axiaux qui se raccordent sur le fil (21) et sur l'âme (16) et la tresse de masse (15) du câble (14) permettant de le démonter par un dévissage ou par rotation d'une fraction de tour (type baïonnette). REVENDICATIONS 1) Antenne multifréquences ne nécessitant pas de séparateur, caractérisée par la disposition des antennes relatives à chaque fréquence qui ne sont les unes au dessus des autres avec une base commune comme usuel mais sont concentriques, emboitées les unes dans les autres sans lien électrique entre elles (fig. 2) Dispositif de sortie des signaux des différentes fréquences caractérisé par le fait que chaque câble de sortie est directement et uniquement relié ' son antenne correspondante, sans lien électrique avec les autres et sans affaiblissement des si gnaux reçus ou transmis (fig. 2 à 6). 3) Disposition du fil (14) de l'antenne de radiotéléphone caractérisé par son implantation à l'intérieur du brin (22) de l'antenne principale autoradio façon à ne pas créer de surépaisseur visible (fig. 7). 4) Dispositif de raccordement du brin multifréquences à son pied, caractéri sé le fait que le raccordement se fait par un connecteur à plusieurs contacts per mettant un démontage et un remplacement facile de ce brin par dévissage sur plu sieurs tours ou fractions de tour.